- ) Phân tích SO2
Bảng 2.3. Sơ lược về một số phương pháp phân tích SOx (SO2 và SO3)
| Phương pháp phân tích |
Điều kiện áp dụng | |||
| Nguyên lý | Dung dịch hấp thụ | Dải đo (ppm) |
Các yếu tố ảnh hưởng | |
| Phương pháp sắc ký ion | SOx trong khí thải được hấp thụ bằng H2O2 và được phân tích bằng phương pháp sắc ký ion. | H2O2 (1%~10%) (25mL X 2 hoặc 50mL X 2) Thể tích khí thải cần thiết 20 L |
0.5~581) 12~2902) |
Kết quả đo sẽ bị ảnh hưởng nếu lưu huỳnh ôxít trong mẫu khí thải có nồng độ cao. |
| Phương pháp chuẩn độ (Phương pháp Arsenazo III) |
Sau khi hấp thụ SOx trong mẫu khí thải vào H2O2, thêm 2-propanol và axít axetic rồi chuẩn độ bằng dung dịch bari axetat với chất chỉ thị là arsenazo III. | H2O2 (10%) (50mL X2) Thể tích khí thải cần thiết20L |
140~7002) | |
- Dung dịch hấp thụ (50mL) được định mức lên 100 mL bằng bình định mức
- Dung dịch hấp thụ (100mL) được định mức lên 250 mL bằng bình định mức
b. Tính toán nồng độ SO2
SOx trong khí thải được hấp thụ vào dung dịch hấp thụ và chuyển thành SO42-. Nồng độ SO42- trong dung dịch hấp thụ được xác định bằng các phương pháp mô tả ở Bảng 2.3. Nồng độ SOx được tính bằng công thức sau:
Cw=o’667x^-b)xvx1000 (7)
Trong đó:
- c w : Nồng độ SOx tức là nồng độ SO2 trong khí thải (mg/m3)
- a: Nồng độ SO42- trong dung dịch hấp thụ(mg/mL)
- b: Nồng độ SO42- trong dung dịch mẫu trắng(mg/mL)
- V : Thể tích dung dịch (mL)
- vs : Thể tích khí hút được ở điều kiện (Xem2.1.4(2)) (L)
- Phân tích NOx
Các dung dịch hấp thụ được đề cập đến trong Bảng 2.4. Lấy một thể tích nhất định của dung dịch, cho vào các bình chân không (thể tích 1000 mL) hoặc các xy lanh có thể tích 200 - 500mL (Hình 2.7 (a) và 2.7 (b)). Khi tiến hành lấy mẫu sử dụng các bình chân không, các bình này được kết nối như Hình 2.8, để tạo ra độ chân không trong các bình này van Q sẽ được mở vặn theo hướng của bơm. Sau đó xoay van theo hướng để khí NOx đi vào các bình đã được hút chân không. Chú ý, trong dòng khí có thể có ozon nên sau khi lấy cần lắc đều và để ổn định trong 5 phút trước khi đem phân tích. Dung dịch sau hấp thụ được phân tích bằng phương pháp JIS K 0104 hoặc EPA sử dụng thuốc thử NED.
Bảng 2.4. Sơ lược về một số phương pháp phân tích NOx (NO và NO2)
| Phương pháp phân tích | Điều kiện áp dụng | ||
| Tóm tắt | Dung dịch hấp thụ |
Các yếu tố ảnh hưởng | |
| Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử sử dụng thuốc thử Kẽm naphthylethylenediamin e (phương pháp Zn- NEDA) |
Oxy hóa NOx trong mẫu khí thải bằng ozon rồi hấp thụ vào dung dịch hấp thụ để chuyển thành ion nitrat. Sau khi được khử thành ion nitrit bằng bột kẽm thì cho thêm dung dịch sulfonyl amide và naphthylethelenediamine để tạo phức, sau đó đem so màu trên máy quang phổ tại bước sóng 545nm. | Dung dịch muối sunfat |
|
| Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử với thuốc thử Naphthylethylenediamin e (phương pháp NEDA) |
Hấp thụ NOx trong mẫu khí thải vào dung dịch kiềm để chuyển thành ion nitrit, sau đó cho thêm dung dịch sulfonyl amide và naphthylethelenediamine, so màu trên máy quang phổ tại bước sóng 545nm. | Dung dịch H2O2 - natri format có tính kiềm |
|
| Phương pháp sắc ký ion | Oxy hóa NOx trong mẫu khí thải bằng ozon hoặc oxy rồi hấp thụ vào dung dịch hấp thụ để chuyển thành ion nitrat. Tiến hành đo bằng sắc ký ion. | H2SO4 (0,005mol/L) - H2O2 (1%) | |
| Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử sử dụng phenol-disulfonat (phương pháp PDS) | Oxy hóa NOx trong mẫu khí thải bằng ozon hoặc oxy rồi hấp thụ vào dung dịch hấp thụ để chuyển thành ion nitrat. Cho thêm axít phenoldisulfonic, sau đó đo màu trên máy quang phổ tại bước sóng 400nm. | H2SO4 (0.05mol/L) - H2O2 (1%) | Bị ảnh hưởng bởi khí halogen trong khí thải. |
| Phương pháp Griss - Salzman cải biên |
Cho NO2 trong mẫu khí thải đi qua thuốc thử tạo thành phẩm màu azo trong khoảng thời gian xác định. Đo độ hấp thụ dung dịch màu tại bước sóng 545nm bằng máy quang phổ kế phù hợp. | Dung dịch axít sulfanilic-axít naphthylethylen ediamin axetic | Sẽ bị ảnh hưởng nếu NO có trong mẫu khí thải. |
 |
|
|
|
B: Bảo ôn
C: Lọc
D: Gia nhiệt
E: Bình chân không lấy mẫu
F: Áp kế Hg
b. Tính nồng độ NOx
|
(8)
|
 |
 |
||
Nồng độ NOx trong khí thải đo theo phương pháp NEDA được tính theo công thức sau:Trong đó
< >Cw : Nồng độ NOx trong khí thải (mg/m3)V : Lượng NO2 thu được từ đường chuẩn (mg)V': thể tích mẫu phân tích(20 mL)vs : Thể tích khí khô hút được (see 2.1.4(2)) (L)Quan trắc bụi
|
/7“,
/ /Binhhàp / thusa /Ị)ụpg dich H;o? |
|
Nhiệt kẽ rAp kẻ
|
|
Phán gom bụi
|
|
Phan hút khi
|
|
Phán đo lưu lutrng hút
|
|
Thíetbịthu
|
|
Vjt lieu cách nhiệt
|
|
‘Đòng hô đo khi kièu ircrt
|
|
khỉ thãi
|
|
Giãy lọc hĩnh trụ
|
|
Thiẽtbị gỡi bụi
|
|
Hướng dòng khí thãi
|
|
lưu lượng hut
|
|
Van đièu chình / Nhiệt kế tzr vUJT /Bonn hũt y
< Lưu lượng kẻ diện tích \Bxnh loại trừ sương |
|
Hình 2.9. Ví dụ minh họa cơ cấu của thiết bị lấy mẫu
|
 |
Cáimócgiừ
Hình 2.10. Ví dụ minh họa cơ cấu của thiết bị hút bụi (trường hợp sử dụng giấy lọc hình
trụ tròn)
b. Tính nồng độ bụi
Nồng độ bụi trong khí thải ở điều kiện chuẩn (25°c, 1 atm) được tính bằng công thức sau:
Gv =% (9)
VN
Trong đó:
< >CN : Nồng độ bụi trong khí khô (g/m3)md : Khối lượng bụi thu được trên giấy lọc (g)VN : Thể tích khí khô hút được ở điều kiện chuẩn (m3)Phương pháp quan trắc tự động
< >Phương pháp đo tự động SO2Phương pháp đo
Phạm vi đo
Điều kiện áp dụng
ppm
mg/Nm3
(25oC, 1 atm)
Phương pháp tỉ lệ dẫn điện dung dịch
Từ 0~25 đến 0~3000
Từ 0~66 đến 0~7860
Áp dụng đối với trường hợp có thể bỏ qua tác động của CO2, amoniac, hydro clorua, NO2 có trong khí thải hoặc có thể loại bỏ ảnh hưởng đó.
Phương pháp hấp thụ tia hồng ngoại
Từ 0~25 đến 0~3000
Từ 0~66 đến
0~7860
Áp dụng đối với trường hợp có thể bỏ qua tác động của hơi nước, CO2, hydrocarbon có trong khí thải hoặc có thể loại bỏ ảnh hưởng đó.
Phương pháp hấp thụ tia cực tím
Từ 0~25 đến 0~3000
Từ 0~66 đến
0~7860
Áp dụng đối với trường hợp có thể bỏ qua tác động của CO2có trong khí thải hoặc có thể loại bỏ ảnh hưởng đó.
< >Thiết bị đo tự động NOxPhương pháp đo
Khoảng đo
Thông số
Điều kiện áp dụng
NO (ppm)
NO (mg/Nm3)
NO2 (mg/Nm3)
(25°C,
1 atm)
Phương pháp phổ phát xạ
0~10
0~2500
0~12,5
0~3075
0~18,8
0~4700
NO
NOx
Áp dụng đối với trường hợp có thể bỏ qua tác động của CO2 có trong khí thải hoặc có thể loại bỏ ảnh hưởng đó.
Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại
0~10
0~2500
0~12,5
0~3075
0~18,8
0~4700
NO
NOx
Áp dụng đối với trường hợp có thể bỏ qua tác động của CO2, SO2, hơi nước, hydrocacbon có trong khí thải hoặc có thể loại bỏ ảnh hưởng đó.
Phương pháp phổ’ hấp thụtử ngoại
0~10
0~2500
0~12,5
0~3075
0~18,8
0~4700
NO
NO2
NOx
Áp dụng đối với trường hợp có thể bỏ qua tác động của SO2, hydrocacbon có trong khí thải hoặc có thể loại bỏ ảnh hưởng đó.
< >Thiết bị đo tự động bụi[1]
| Phương pháp đo | Khái quát phương pháp đo | Ghi chú |
| Phương pháp tán xạ ánh sáng | Khi chiếuánh sáng vào khí thải được hút vào đường khói, ánh sáng sẽ bị tán xạ bởi các hạt bụi có trong khí thải. Cường độ tán xạ của ánh sáng tỉ lệ với nồng độ bụi này. | Vì có giá trị gần với giá trị đo của phương pháp hút đẳng tốc nên được sử dụng làm thiết bị đo liên tục nồng độ bụi trong lĩnh vực ô nhiễm không khí. |
| Phương pháp đo độ khói (Opacity) |
Khi chiếu tia sáng vào trong khí thải thì một phần tia sáng đó sẽ bị chặn lại bởi các hạt bụi trong ống khói, nên lượng ánh sáng ban đầu giảm đi và đi tới điểm đo quang. Đo lượng ánh sáng bị hấp thụ để tính ra nồng độ tương đối của bụi. Hầu hết là lắp thiết bị chiếu sáng và thiết bị thu quang trực tiếp trên ống khói và ở hai phía đối diện nhau. Tuy nhiên, cũng có trường hợp hút một phần khí thải từ đường khói để dẫn vào đường ánh sáng đo lắp ở bên ngoài đường khói, rồi tiến hành đo. | Nhược điểm của phương pháp này là rất khó điều chỉnh trục ánh sáng, nhưng lại có ưu điểm là có thể giám sát được tình trạng bụi một cách dễ dàng và với chi phí tương đối thấp. |
| Phương pháp tĩnh điện ma sát |
Hai hạt rắn va chạm vào nhau sẽ sinh ra trao đổi điện tích giữa chúng. Sự trao đổi điện tích này được gọi là tĩnh điện ma sát hoặc tĩnh điện tiếp xúc. Đưa đầu đo vào trong khí thải và nếu hạt bụi va vào cảm biến hoặc đi qua chỗ gần cảm biến sẽ sinh ra hiện tượng trao đổi điện tích, rồi tính nồng độ tương đối thông qua mức độ lớn nhỏ của dòng điện phát sinh. | Thiết bị đo này có giá trị đo biến động tùy theo lưu tốc, tuy nhiên nếu sử dụng làm thiết bị giám sát bụi trực tuyến thì lại có ưu điểm là dễ lắp đặt và dễ bảo trì. |
Hình 2.11 mô tả một ví dụ điển hình về đo đồng thời nhiều thông số trong quan trắc khí thải liên tục.
Thông thường, việc quan trắc khí thải bằng hệ thống CEMS được thực hiện đối với giai đoạn cuối cùng, tức là sau khi kết thúc xử lý SO2. Tuy nhiên, cũng có trường hợp đo SO2 trước và sau công đoạn thiết bị xử lý SO2 để giám sát tình hình và hiệu suất xử lý SO2. Cảm biến của thiết bị đo bụi, một số thiết bị đo nồng độ oxy, lưu lượng kế và nhiệt kế... được lắp trực tiếp vào ống khói hoặc ống phóng không rồi chuyển tín hiệu đo được ra bộ phận bên ngoài thiết bị đo. Mặt khác, các chất ô nhiễm không khí, gồm SO2, NOx, CO. được đo bằng cách dẫn khí thải từ lỗ lấy mẫu (gờ bích) lắp ở ống khói hoặc ống phóng không bằng ống dẫn tới thiết bị đo lắp ở trong buồng đo ở trên mặt đất. Trong buồng đo ở trên mặt đất có chuẩn bị sẵn nguồn điện ổn định, điều hòa không khí và khí chuẩn chứa trong bình chứa cao áp dùng để hiệu chuẩn định kỳ.
Hình 2.11. Ví dụ về việc đo đồng thời nhiều chất ô nhiễm bằng hệ thống CEMS
Hình 2.12 thể hiện một ví dụ lý tưởng về việc bố trí một sàn làm việc ở phần không có sự xáo trộn trong dòng khí thải ở phần giữa ống khói và lắp đặt các thiết bị đo khí thải như các cảm biến, lưu lượng kế, thiết bị đo bụi cần thiết cho hệ thống CEMS.
Quy chuẩn xả thải của Việt Nam quy định trạng thái chuẩn là 25°C và 1 atm để làm cơ sở khi so sánh nồng độ, với đơn vị (mg/Nm3). Khi kết quả đo được hiển thị bằng nồng độ ppm theo thể tích, có thể sử dụng công thức ở Chương 7 để quy sang nồng độ (mg/Nm3) ở 25°C và 1 atm.
< >Quản lý bảo dưỡng thiết bị đoHiệu chuẩn định kỳ
Hình 2.12. Ví dụ về việc lắp các thiết bị của CEMS vào phầngiữa ống khói
< >Nội dung cần chú ý khi lấy mẫuLàm nóng đường ống dẫn khí từ vị trí thu mẫu đến thiết bị một cách phù hợp để hơi nước không bị ngưng tụ ở bên trong đường ống. Tùy theo tính năng của thiết bị đo tự động mà xem xét khử ẩm khí thải đến mức độ nào. Nếu hơi nước ngưng tụ bên trong đường ống thì sẽ gây hư hỏng thiết bị. Ngoài ra, đối tượng đo sẽ bị nước hấp thụ nên có thể giá trị đo được sẽ thấp hơn nồng độ thực tế.Do tác động của các yếu tố ảnh hưởng có trong khí thải, nên có trường hợp, thiết bị đo hiển thị các giá trị bất thường. Trong trường hợp này thì phải tiến hành các biện pháp khắc phục phù hợp chẳng hạn như kiểm tra lại kỹ trong sổ tay hướng dẫn sử dụng của thiết bị đo tự động, xác nhận thông tin về yếu tốt ảnh hưởng và tiến hành loại bỏ theo khuyến nghị của hãng sản xuất hoặc lắp bộ lọc như trong sổ tay hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất.Khí có độ ẩm cao, sự cố về bảng mạch rất dễ xảy ra. Vì vậy cần tiến hành kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm bên trong buồng đo ở mức phù hợp.Chú ý đến việc rò rỉ khí hoặc xâm nhập không khí ở chỗ khớp nối của đường ống có thể gây nêncác giá trị đo bất thường. Khi lắp đặt đường ống thì phải kiểm tra xem khí có rò rỉ không.Định kỳ kiểm tra, bảo dưỡng, thực hiện thay thế linh kiện một cách phù hợp. Hệ thống CEMS hoạt động liên tục trong 24 giờ trong 365 ngày, trừ khoảng thời gian toàn nhà máy tiến hành tổng kiểm tra bảo dưỡng. Có những phụ kiện cần phải thay định kỳ như bơm, van, công tắc chuyển đổi, nguồn ánh sáng...Chi phí cần thiết để quản lý bảo dưỡng hệ thống CEMS
[1]Biên soạn và trích dẫn từ trang chủ của Hiệp hội Công nghiệp Thiết bị Đo bằng điện Nhật Bản
22
22
Online
Hôm nay
Tuần này
Tháng này
Bình luận