連續汞監測常見問題

在此博客帖文中,我們回答有關連續監測汞排放的全面優化解決方案的最常見問題。我們的新型連續重金屬汞監測系統CMM 和 CMM AutoQAL擁有EN 15267認證了的集成 QAL3自動驗證工具。

1. CMM AutoQAL和 CMM的檢測限是多少?

考慮到稀釋比例在內後,CMM 和 CMM AutoQAL 整套系統的檢測限是0.02 μg/m3

2. 認證的最低和最高測量範圍是多少?

CMM 和 CMM AutoQAL系統促使以多項範圍測量。最低EN 15267認證範圍是0 – 5 μg/m3。這是汞的全球最低認證範圍。沒有其他系統或技術擁有這最低認證範圍。不過,根據EN 15267認證,兩台系統的測量範圍可以達到1000 μg/m3

CMM 和 CMM AutoQAL 不但適合在低汞濃度 (意味著較低範圍被需要) 的廠房進行測量,而且在較高汞濃度 (意味著較高範圍被需要) 的廠房也能勝任。

以下是系統可取得的一些認證範圍:

  • 0 至 5 μg/Nm3
  • 0 至 10 μg/Nm3
  • 0 至 45 μg/Nm3
  • 0 至 100 μg/Nm3
  • 0 至 1000 μg/Nm3

3. 總氣態汞如何被測量,包括離子種類嗎?

CVAF儀器只檢測原子汞蒸汽 (Hg0),而煙氣含有氧化汞化合物,例如 HgCl2。在CMM和CMM AutoQAL系統中,樣氣經過剛剛在樣氣室前的優化700°C加熱轉換器。

汞化合物被轉換成元素汞,便能容許測量總氣態汞排放,沒有未被檢測的汞衍生物遺留。由於測量在轉換後立即進行,汞化合物不會復合。排放監測往往注意總汞量。因此汞的不同形態不需被個別測量。

4. 為什麼需要稀釋樣本,而又怎樣進行?

當測量總氣態汞時,稀釋樣氣有無數優點。首先,稀釋帶來更佳反應時間,因為在稀釋氣中黏性的汞化合物數量是更低,而且汞化合物與取樣表面的反應被減低。稀釋樣氣亦消除消光效應 (看問題 5)。

系統利用氮氣以 1 比 50 稀釋樣氣。多得 CVAF 具有優良的靈敏度,比較高稀釋比例可以被用。用來稀釋的氮氣透過 CMM 系統中的氮生成器,由壓縮空氣被生成。

透過利用噴射泵可達到稀釋,噴射泵有洞口可限制未稀釋樣氣流入噴射泵。稀釋氣 (氮氣)  進入噴射器,形成氣流,將樣氣從探頭推進分析儀。

5. 什麼是消光?怎樣減到最低?

在介乎從燈吸收的紫外光和從汞原子發放的螢光之間的短促時段中,汞原子和分子 (如 O2) 發生碰撞,消光效應便會出現。這段時間的碰撞可移除汞原子儲存的能量,並將能量傳至消光分子。消光把進入檢測器的光量減少,儀器讀數因而下跌,除非測量被進行來防止消光。

消光氣體包括 O2、CO2、和 H2O。N2 不是強的消光劑,而在煙道樣本組合中的其他氣體一般只有低過百分比濃度,可以不作考慮。

系統以1比50的比例來稀釋樣氣,可相當大幅度減少消光氣體的濃度,多得冷蒸汽原子螢光是別具優良的靈敏度,即使在相當高的稀釋比例,仍可應付自如。如果稀釋劑是空氣,空氣中所含的O2仍會對螢光訊號產生消光。因此系統利用氮氣作稀釋。用來稀釋的氮氣透過系統中的氮生成器,由壓縮空氣被生成 ,在問題 4有更詳細解釋 。

6. 零標定和量程標定是如何進行?

所有標定在用戶定義的時距被自動進行。出廠設定的標定時距是1日。於零標定,CMM AutoQAL 和 CMM 同樣使用在機櫃中生成的合成氮氣。氮氣經氮生成器由壓縮空氣生成。

對於量程標定,系統利用在測試氣生成器所產生的 Hg0 蒸汽量程氣。測試氣生成器是 CMM AutoQAL 和 CMM 系統重要的一部份。系統亦可以利用在標定器所產生的 HgCl2 測試氣進行自動零和量程漂移測試,以及隨選轉換器效能和系統完整性測試。CMM AutoQAL 已認證了測試氣生成器,可以同樣進行 Hg0 和 HgCl2 檢測,意味著不再需要用外置氣體生成器來進行 QAL3。

7. CMM AutoQAL 和 CMM 軟件有什麼特別功能?

汞分析儀用戶介面 (MAUI) 是操作和控制CMM 和 CMM AutoQAL 系統的軟件。MAUI 的主要特別功能:

  • 使系統全自動操作
  • 有必要時,分析儀和測試氣體生成器設定可容易取得
  • 備有觸控面板的用戶便利介面
  • 用戶定義自動標定時距和探頭反吹常規
  • 狀態和預警訊息分成 4 類型 (系統警報、維修要求、保養、結果有效)

8. 如何避免樣本污染和記憶效應?

樣本污染在系統設計中有多方面的考慮。首先,探頭和過濾器的金屬部份有特別塗層,確保汞不會黏附在表面或與表面反應。再者,靈活的取樣管由全氟聚合物製成,提供優良的耐化學性。

除了以上解釋的物料選取外, 以下預防確保最少分析物流失或記憶效應:

  • 整套取樣設備由探頭管道開始伴隨加熱
  • 減少過濾器的大小,阻隔塵埃進入系統
  • 兩階段反吹防止塵埃在過濾器上累積
  • 樣氣管道只與稀釋了的樣氣接觸
  • 樣氣室被保持在低壓

記憶效應和樣本污染以優化了的物料選取和技術設計而被減少。

9. 利用較短的取樣管的優點是什麼?

短取樣管確保更可靠測量結果和更短反應時間。汞是黏性的化合物,容易黏附在取樣管的表面。更短的取樣管意味著更短的反應時間,因此對於汞濃度的改變反應更快。

10. 系統的一般應用是什麼?

CMM AutoQAL 和 CMM 為連續測量從熱、濕和腐蝕性氣流中的汞而被設計。系統被廣泛地用於需要汞排放監測的工業進程。連續汞監測對廢物焚化廠、發電廠和水泥廠是法例要求。

多得高度敏感和選擇性的冷蒸汽原子螢光測量技術,系統是很適合多種不同排放監測應用,即使汞濃度極低。CMM AutoQAL 和 CMM 已取得全球最低 EN 15267-3 認證範圍 (0-5 μg/m3)。

11. 記憶效應是什麼?如何避免?

記憶效應是由於樣氣與所選取樣物料的反應而來。記憶效應可以引起系統對真正樣氣濃度水平改變的反應時間延遲。對於元素和離子汞必須選擇正確物料和設計。Gasmet CMM 和 CMM AutoQAL沒有記憶效應,因為系統對於進程中的真實濃度改變反應快。多得 Gasmet CMM 和 CMM AutoQAL 系統的獨特設計和小心選擇物料,讓有可能發生的記憶效應減到最低。

 


汞排放監測 – CMM & CMM AutoQAL

連續金屬汞監測系統CMM AutoQAL 和CMM對於從濕熱腐蝕氣流中連續監測汞是完善解決方案。這些面向未來的系統已取得全球最低認證範圍 (0-5 µg/m3),而CMM AutoQAL備有集成 QAL3自動驗證工具。

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