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一粒金砂(初级)

加油站VOC在线监测系统中PID传感器推荐 [复制链接]

目前国内加油站的收发油多以汽油为主,受汽油等轻质油品沸点低(50~200e)、自身容易挥发等物理特性所决定,加油站烃类VOCs的产生不可避免。通常情况下,加油站正常作业的VOC主要产生于装卸和加油作业2个环节:在装卸作业中,油罐车通过输油管道向储罐内卸油,罐内液面上升,形成正压,罐内饱和油蒸气由通气管排向大气中(这一过程也称“大呼吸”);在加油作业环节中,由于加油枪与油箱口的非密接,使得大量油气从油箱口排出进入大气,此外油品在储存中,由于环境温度的变化,罐内饱和油气也存在着呼吸损失,但是这一部分的排放相对是比较少的。

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  1. VOC气体的危害

VOC的危害分为两个方面:

  • 对人体的危害

VOC气体对人类的健康造成了巨大的影响。人体暴露在一定浓度的VOC环境下,会对神经系统造成损害和造血功能的破坏,甚至导致癌症和其他的严重疾病。当居室内VOC达到了一定的浓度时,短时间内,人就可以感到头痛,恶心,发力等情况,严重时会出现抽搐,昏迷等状况。

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  • 对环境的危害

VOC气体也会对大气造成破坏,VOC是导致大气臭氧浓度增加和区域光化学烟雾,酸雨,和烟雾复合污染形成的重要原因之一;VOC是形成PM2.5和臭氧的前体,大气的PM2.5中,VOC占比超过25%;VOC会总造成温室效应,导致全球范围内的升温。

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目前挥发性有机物(VOC)造成的光化学污染已成为我国部分城市面临的一个重要环境问题。城市加油站的油品蒸发是VOC排放的一个重要来源,并且油品蒸汽所含的VOC物种的化学活性非常高,因此加油站VOC排放对臭氧生成的贡献率不容忽视。

建设标准:

《环境信息网络建设规范》(HJ460-2009)

《环境保护应用软件开发管理技术规范》(HJ622-2011)

《污染源在线自动监控监测系统数据传输标准》(HJ212-2005)

《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);

《储油库大气污染物排放标准》(GB20950-2007);

《汽油运输大气污染物排放标准》(GB20951-2007);

《加油站大气污染物排放标准》(GB20952-2007);

《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发〔2011〕35号);

《挥发性有机物(VOCs)污染治理技术政策》环境保护部公告【2013】 31号;

《关于印发江苏省重点行业挥发性有机物污染控制指南的通知》(苏环办【2014】128号);

《环境保护部关于印发〈2013年全国环境应急管理工作要点〉的通知》(环办〔2013〕10号)

《固定污染源挥发性有机物排放连续自动监测系统光离子化检测器(PID)法技术要求》(DB44/T 1947-2016)

VOC在线监测系统针对空气中存在的VOC气体,将无线传输技术、数据库技术、软件技术与传感检测技术结合,实时监测加油站排放气体中的温度、湿度、VOC浓度等相关参数,通过逻辑判断和智能分析,输出VOC等级和报警信号,从而达到完善和提升大气环境远程监测和预警能力,在环境恶化时及时提醒处理。

加油站VOC在线监测系统总体技术架构如下:

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加油站VOC在线监测系统中检测VOC气体的传感器,工采网推荐两款检测VOC气体的PID传感器,PID-AHPID-A1;PID-A1为大量程传感器,其检测范围为100ppb~6000ppm,PID-AH则是一款量程小,灵敏度高的产品,其检测范围为1ppb到50ppm的VOC气体。

PID传感器原理介绍

PID是一种光离子化检测器,主要用来检测浓度在1ppb-15000ppm数量级的低浓度挥发性有机化合物和其它的有毒气体。PID是一个高度灵敏、适用范围广泛的检测器。

PID使用了一个紫外灯(UV)光源将有机物分子电离成可被检测器检测到的正负离子(离子化)。检测器捕捉到离子化了的气体的正负电荷并将其转化为电流信号实现气体浓度的测量。当待测气体吸收高能量的紫外光时,气体分子受紫外光的激发暂时失去电子成为带正电荷的离子。气体离子在检测器的电极上被检测后,很快与电子结合重新组成原来的气体和蒸气分子。PID是一种非破坏性检测器,它不会”燃烧”或永久性改变待测气体分子,经过PID检测的气体仍可被收集做进一步的测定。

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理论上,所有的化学物质都能被离子化,但是它们被电离所需要的能量是不同的。能够转移一个电子和电离一个化合物的能量叫电离能,用电子伏特(eV)作为计量单位。紫外灯所发出的能量也可以用电子伏特来计量。如果某种气体的电离能低于灯发出的能量那么这种气体将被电离。可以被PID检测的最主要的气体或挥发物是大量的含碳原子的有机化合物(VOC)。包括:

  • 芳香类:含有苯环的系列化合物,比如:苯、甲苯、乙苯、二甲苯等;
  • 酮类和醛类:含有C=O键的化合物。比如:丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等;
  • 胺类和氨基化合物:含N的碳氢化合物。比如:二乙胺等;
  • 卤代烃类:如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等;
  • 含硫有机物:甲硫醇、硫化物等;
  • 不饱和烃类:丁二烯、异丁烯等;
  • 饱和烃类:丁烷、辛烷等;
  • 醇类:异丙醇(IPA)、乙醇等。

除了上述有机物,PID还可以测量一些不含碳的无机化合物气体,如:

  • 氨;
  • 半导体气体:砷化氢(砷烷)、磷化氢(磷烷)等;
  • 硫化氢;
  • 氮氧化物;
  • 溴和碘;
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