ENVIRONMENTAL METHOD STANDARDHJ 57-2017
HJ 57-2017
固定污染源废气二氧化硫的测定定电位电解法
试剂与仪器选型
依据标准中的试剂、材料、仪器和设备章节整理，对应展示可选产品的公开基础信息。
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6-试剂和材料
按标准条款逐行展示技术要求；无可靠对应产品的项目暂不绑定货号。
| 序号 | 货号 | 产品名称 | 规格 | 单位 | 品牌 | 条款-名称 | 标准技术要求 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | — | — | — | — | — | HJ57-2017-6.1-二氧化硫标准气体 | 市售有证标准气体，不确定度≤2%。 |
| 2 | TGAS-氮中一溴甲烷-4L | 标气 | 氮中一溴甲烷4L | 瓶 | 伟创 | HJ57-2017-6.2-零气 | 纯度≥99.99%的氮气或不干扰测定的清洁空气。 |
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7-仪器和设备
按标准条款逐行展示技术要求；无可靠对应产品的项目暂不绑定货号。
| 序号 | 货号 | 产品名称 | 规格 | 单位 | 品牌 | 条款-名称 | 标准技术要求 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | — | — | — | — | — | HJ57-2017-7.1-定电位电解法二氧化硫测定仪 | 7.1.1 组成定电位电解法二氧化硫测定仪（简称：测定仪或仪器）组成：分析仪（含气体流量计和控制单元、抽气泵、传感器等）、采样管（含滤尘装置、加热及保温装置）、导气管、除湿装置、便携式打印机等。7.1.2 性能要求a）示值误差：不超过±5%（标准气体浓度值＜100 μmol/mol时，不超过±5 μmol/mol）；b）系统偏差：不超过±5%；c）零点漂移：不超过±3%（校准量程≤200 μmol/mol时，不超过±5%）；d）量程漂移：不超过±3%（校准量程≤200 μmol/mol时，不超过±5%）；e）具有消除干扰功能；f）具有采样流量显示功能，气体流量计应符合HJ/T 46的要求；g）采样管加热及保温温度：120 ℃～160 ℃内可设、可调；h）其它性能应符合HJ/T 46的指标要求。 |
| 4 | — | — | — | — | — | HJ57-2017-7.2-标准气体钢瓶 | 配可调式减压阀、可调式转子流量计及导气管。 |
| 5 | — | — | — | — | — | HJ57-2017-7.3-集气袋 | 用于气袋法校准测定仪。容积4 L～8 L，内衬材料应选用对被测成分影响小的铝塑复合膜、聚四氟乙烯膜等惰性材料。 |
| 6 | — | — | — | — | — | HJ57-2017-7.4-废气参数测试仪 | 能够测试废气的含湿量、烟气温度、烟气压力、烟气流速及流量等参数的仪器。 |
| 7 | — | — | — | — | — | HJ57-2017-7.5-一氧化碳测定装置 | 能够测定废气中一氧化碳浓度的装置或仪器。8 采样和测定8.1 采样点和采样频次的确定按GB/T 16157、HJ/T 397、HJ/T 373、HJ 75和HJ 76及有关规定，确定采样位置、采样点及频次。8.2 测定仪气密性检查按仪器使用说明书，正确连接分析仪、采样管、导气管等，达到仪器工作条件后可按GB/T 16157或HJ/T 46检查气密性。若检查不合格，应查漏和维护，直至检查合格。8.3 测定仪校准8.3.1 零点校准将零气导入测定仪，校准仪器零点。8.3.2 量程校准将二氧化硫标准气体通入测定仪进行测定，若示值误差符合7.1.2条a）的要求，测定仪可用；否则，需校准。校准方法如下：a）气袋法：先检查或用气体流量计校准测定仪的采样流量。用标准气体将洁净的集气袋充满后排空，反复三次，再充满后备用。按仪器使用说明书中规定的校准步骤进行校准。b）钢瓶法：先检查或用气体流量计校准测定仪的采样流量。将标准气体钢瓶与测定仪采样管连接，打开钢瓶气阀门，调节转子流量计，以测定仪规定的流量，将标准气体导入测定仪。按仪器使用说明书中规定的校准步骤进行校准。8.4 排气参数的测定按照GB/T 16157的规定，测定排气参数。8.5 样品测定8.5.1 依据相关标准测定废气中一氧化碳浓度，根据测定结果按5.3判断是否可使用本标准测定废气中二氧化硫。样品测定过程中，应同步测定和记录废气中一氧化碳浓度分钟数据。8.5.2 将测定仪采样管前端置于排气筒中采样点上，堵严采样孔，使之不漏气。8.5.3 启动抽气泵，以测定仪规定的采样流量取样测定，待测定仪稳定后，按分钟保存测定数据，取连续5分钟～15分钟测定数据的平均值，作为一次测量值。8.5.4 一次测量结束后，依照仪器说明书的规定用零气清洗仪器。8.5.5 取得测量结果后，用零气清洗测定仪；待其示值回到零点附近后，关机断电，结束测定。9 结果计算与表示9.1 结果计算9.1.1 排气流量的计算按GB/T 16157中的规定，计算标准状态（273 K，101.325 kPa）下干排气流量Qsn （m3/h）。9.1.2 二氧化硫浓度的计算二氧化硫的浓度结果，应以标准状态下干烟气中的质量浓度表示。如果仪器示值以体积比浓度（v/v）表示时，应按下式进行换算：ρ＝2.86×ω (3)式中：ρ --标准状态下干烟气中二氧化硫的质量浓度，mg/m3；ω--被测气体中二氧化硫的体积比浓度，μmol/mol；2.86--二氧化硫体积比浓度换算为标准状态下烟气中质量浓度的系数，g/L。9.1.3 二氧化硫排放速率的计算G＝ρ×Qsn×10-6 (4)式中：G --二氧化硫排放速率，kg/h；ρ --标准状态下干烟气中二氧化硫的质量浓度，mg/m3；Qsn--标准状态下干排气流量，m3/h。9.2 结果表示二氧化硫浓度结果应保留整数位。当高于100 mg/m3时 ，保留3位有效数字。10 精密度和准确度10.1 精密度6 家验证实验室分别对浓度为 58 mg/m3、503 mg/m3和 1278 mg/m3的二氧化硫标准气体进行测定：实验室内相对标准偏差分别为：0%～2.5%、0.1%～0.9%和 0.1%～0.9%；实验室间相对标准偏差分别为：4.3 %、1.1%和 0.7%；重复性限分别为：7 mg/m3、7 mg/m3和 20 mg/m3；再现性限分别为：10 mg/m3、6 mg/m3和 31 mg/m3。6 家验证实验室对某电厂锅炉排放烟气中的二氧化硫浓度进行了同步测定。其中，脱硫塔出口烟气中二氧化硫浓度为 53 mg/m3～65 mg/m3，平均值为 61 mg/m3；脱硫塔入口烟气中二氧化硫浓度为778 mg/m3～824 mg/m3，平均值为 804 mg/m3。实验室内相对标准偏差分别为：5.5%～9.3%和 1.0%～3.8%；实验室间相对标准偏差分别为：8.0%和 2.2%；重复性限分别为：11 mg/m3和 51 mg/m3；再现性限分别为：18 mg/m3和 70 mg/m3。10.2 准确度6 家验证实验室分别对浓度为 58 mg/m3、503 mg/m3和 1278 mg/m3的二氧化硫标准气体进行测定：相对误差分别为：-4.7%～8.9%、-1.8%～1.4%、-2.4%～-0.1%；相对误差的最终值分别为：2.5%±8.8%、-0.4%±2.1%、-1.2%±2.6%。11 质量保证和质量控制11.1 监测前，测定零气和二氧化硫标准气体，计算示值误差、系统偏差。若示值误差和/或系统偏差不符合 7.1.2 条 a）和 b）的要求，应查找原因，进行仪器维护或修复，直至满足要求。11.2 监测后，再次测定零气和二氧化硫标准气体，计算示值误差、系统偏差。若示值误差和系统偏差符合 7.1.2 条 a）和 b）的要求，判定样品测定结果有效；否则，判定样品测定结果无效。注：可采取包括采样管、导气管、除湿装置等全系统示值误差的检查代替分析仪示值误差和系统偏差的检查[其评价执行 7.1.2 条 a）的要求]。11.3 样品测定结果应处于仪器校准量程的 20%～100%之间，否则应重新选择校准量程。11.4 若测定仪未开展一氧化碳干扰试验或一氧化碳干扰试验未通过，废气中一氧化碳浓度超过50 μmol/mol 时测得的二氧化硫浓度分钟数据，应作为无效数据予以剔除。若测定仪已通过一氧化碳干扰试验，废气中一氧化碳浓度超过干扰试验确定的一氧化碳浓度最高值时测得的二氧化硫浓度分钟数据，以及超过干扰试验确定的二氧化硫浓度最高值的二氧化硫浓度分钟数据，均应作为无效数据予以剔除。对一次测量值，应获得不少于 5 个有效二氧化硫浓度分钟数据。11.5 测定仪更换二氧化硫传感器后，应重新开展干扰试验。11.6 每个月至少进行一次零点漂移、量程漂移检查，且应符合 7.1.2 条 c）和 d）的要求。否则，应及时维护或修复仪器。11.7 定电位电解法传感器的使用寿命一般不超过 2 年，到期后应及时更换。校准传感器时，若发现其动态范围变小，测量上限达不到满量程值，或复检仪器校准量程时，示值误差超过 7.1.2 条 a）的要求，表明传感器已失效，应及时更换。12 注意事项12.1 测定仪应在其规定的环境温度、环境湿度等条件下工作。12.2 进入定电位电解法传感器的废气温度应不高于 40 ℃。12.3 应及时排空除湿装置的冷凝水，防止影响测定结果。12.4 应及时清洁采样滤尘装置，防止阻塞气路。12.5 测定仪应具有抗负压能力，保证采样流量不低于其规定的流量范围。12.6 测定仪应装有可充电电池，能自动显示剩余电量，且使用中应保证有足够电量；测定仪长期不用时，每月应至少通电开机运行一次，以保持传感器的极化条件。附 录 A（资料性附录）一氧化碳干扰试验-动态混气矩阵试验法A.1 试剂和材料A.1.1 二氧化硫标准气体市售有证标准气体，不确定度≤2%。A.1.2 氮气纯度≥99.99%。A.1.3 一氧化碳标准气体市售有证标准气体，不确定度≤2%。A.2 仪器和设备A.2.1 二氧化硫测定仪同7.1条。A.2.2 一氧化碳测定仪同7.5条。A.2.3 稀释配气装置可对二氧化硫、一氧化碳、氮气等标准气体动态配气；至少具备3个输入通道、1个输出通道；以质量流量计控制各输入和输出通道的气体流量，其中输入通道的质量流量计量程应不低于5 L/min，输出通道的质量流量计量程应不低于10 L/min，精度均应达到或优于±2%。A.3 操作步骤A.3.1 仪器准备A.3.1.1 仪器气密性检查检查二氧化硫测定仪、一氧化碳测定仪的气密性，确保系统气密性合格。A.3.1.2 仪器校准以零气校准二氧化硫测定仪、一氧化碳测定仪零点；以二氧化硫标准气体、一氧化碳标准气体分别对仪器进行检查或校准。A.3.2 一氧化碳干扰试验步骤A.3.2.1 混气中二氧化硫浓度水平的确定根据二氧化硫测定仪所用定电位电解传感器的量程，分别以量程值的（10±2）%、（20±2）%、（40±2）%、（60±2）%、（80±2）%、95%～100%作为混气中二氧化硫浓度水平，进行一氧化碳干扰试验。A.3.2.2 混入气量的计算以A.3.2.1确定的混气中二氧化硫最低浓度水平为目标，依据所用二氧化硫标准气体、一氧化碳标准气体浓度，计算二氧化硫、一氧化碳、氮气等标准气体的混入气量。A.3.2.3 混气中二氧化硫浓度初始值的确定根据计算出的标准气体混入气量，只向稀释配气装置中混入氮气、二氧化硫标准气体；待混气稳定后，用二氧化硫测定仪测定混气中的二氧化硫浓度，结果记为混气中二氧化硫浓度初始值（CSO2-t0）。A.3.2.4 系列一氧化碳浓度干扰下二氧化硫浓度的测定根据计算的标准气体混入气量，保持二氧化硫标准气体混入气量不变，逐渐减少氮气混入气量、逐渐增大一氧化碳标准气体混入气量（但须保持氮气和一氧化碳标准气体的混入气量之和始终等于A.3.2.3中氮气的混入气量），实现混气中二氧化硫浓度水平稳定不变，但一氧化碳浓度水平可在100 μmol/mol至较高的浓度范围内、每隔（200～2000）μmol/mol的浓度差逐渐升高[形成接近于（100、300、500、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、10000、12000、15000、20000）μmol/mol的一氧化碳干扰浓度系列]。每个一氧化碳干扰浓度下，分别用二氧化硫测定仪、一氧化碳测定仪测定混气中二氧化硫浓度、一氧化碳浓度。A.3.2.5 系列二氧化硫浓度水平的干扰试验分别以A.3.2.1确定的混气中二氧化硫其他浓度水平为目标，重复A.3.2.2～A.3.2.4的步骤，进行相应的混气测试并记录结果。A.4 数据记录、处理及结果报告A.4.1 数据记录与处理记录各测试试验数据，包括：二氧化硫标准气体浓度（C ）、二氧化硫标准气体混入气SO2量（Qso ）、一氧化碳标准气体浓度（C ）、一氧化碳标准气体混入气量（Q ）、氮气混入气2 CO CO量（Q ）、混气中二氧化硫测试浓度（C ）、混气中一氧化碳测试浓度（C ）等数据；计N2 SO2-ti CO-ti算和记录测试结果，包括：混气中二氧化硫理论浓度（C ）、混气中一氧化碳理论浓度（C ）、SO2-Ti CO-Ti二氧化硫测试浓度绝对误差（AE）或相对误差（RE）等。CSO2-Ti=（CSO2×Qso2 ）/（Qso2+QCO+QN2） (A.1)AE= CSO2-ti - CSO2-t0 (A.2)RE = [（CSO2-ti-CSO2-t0）/CSO2-t0] ×100% (A.3)A.4.2 结果报告A.4.2.1 结果报告要求按表A.1的要求，进行结果报告。A.4.2.2 结果评价及判定方法若混气中二氧化硫浓度初始值不超过100 μmol/mol：绝对误差不超过±5 μmol/mol时，二氧化硫浓度测试结果判为合格，则该矩阵点的干扰试验结果为通过。若混气中二氧化硫浓度初始值超过100 μmol/mol：相对误差不超过±5%时，二氧化硫浓度测试结果判为合格，则该矩阵点的干扰试验结果为通过。二氧化硫浓度最高值：各矩阵点干扰试验结果均为通过时，混气中二氧化硫浓度最大值。一氧化碳浓度最高值：不超过二氧化硫浓度最高值的各个混气二氧化硫浓度水平下，各矩阵点干扰试验结果均为通过时的一氧化碳浓度最大值。表 A.1 一氧化碳干扰试验结果报告SO2 测定仪生产厂 仪器型号、编号仪器量程（mg/m3） 气体流量（L/min）SO2 校准气体生产单位 有效截止日期CO 测定仪生产厂 仪器型号、编号 原理仪器量程（mg/m3） 气体流量（L/min）CO 校准气体生产单位 有效截止日期测试人员测试单位（公章） 测试日期 年 月 日SO2混气浓度水平1 0 1 2 3 4 5 ……SO2混气浓度（μmol/mol）CO混气浓度（μmol/mol） 0 100 300 500 1000 1500 ……SO2测试浓度（μmol/mol）CO测试浓度（μmol/mol）SO2浓度误差（μmol/mol、%）SO2浓度误差是否合格（μmol/mol）干扰试验是否通过SO2混气浓度水平2 0 1 2 3 4 5 ……SO2混气浓度（μmol/mol）CO混气浓度（μmol/mol） 0 100 300 500 1000 1500 ……SO2测试浓度（μmol/mol）CO测试浓度（μmol/mol）SO2浓度误差（μmol/mol、%）SO2浓度误差是否合格（μmol/mol）干扰试验是否通过……二氧化硫浓度最高值（μmol/mol）（各矩阵点干扰试验结果均为通过时，混气二氧化硫浓度最大值）一氧化碳浓度最高值（μmol/mol）（不超过二氧化硫浓度最高值的各混气二氧化硫浓度水平下，各矩阵点干扰试验结果均为通过时的一氧化碳浓度最大值）一氧化碳干扰试验结果（示例）统计方法：SO2浓度水平（μmol/mol）100% FS通过 未通过 通过 通过 未通过 通过 通过80% FS通过 通过 通过 未通过 未通过 通过 通过60% FS通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过40% FS通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过20% FS通过 通过 通过 通过 通过 未通过 通过10% FS通过 通过 通过 通过 未通过 未通过 通过CO 浓度水平（μmol/mol）图 A.1 一氧化碳干扰试验结果（示例）统计图一氧化碳干扰试验结果（示例）使用说明由上述一氧化碳干扰试验结果（示例），统计确定仪器的二氧化硫浓度最高值和一氧化碳浓度最高值。（1）适用条件范围 1：二氧化硫浓度最高值：二氧化硫传感器满量程值；一氧化碳浓度最高值：100 μmol/mol。（2）适用条件范围 2：二氧化硫浓度最高值：二氧化硫传感器满量程值的 80%；一氧化碳浓度最高值：500 μmol/mol。（3）适用条件范围 3：二氧化硫浓度最高值：二氧化硫传感器满量程值的 60%；一氧化碳浓度最高值：1000 μmol/mol。在上述适用条件范围内，均可使用对应仪器测定固定污染源废气中二氧化硫浓度。附 录 B（资料性附录）测量前后仪器性能审核结果实验室名称 测定地点仪器生产厂 仪器型号、编号 原理仪器量程（mg/m3） 气体流量（L/min）环境温度（℃） 环境压力（kPa） 相对湿度（RH%）校准气体生产单位 污染物名称及有效截止日期测试人员 测定时段 年 月 日～ 年 月 日表 B.1 示值误差标准气体 测定前 测定后示值误差 示值误差名称 浓度 A 测定值 Ai 平均值 Ai 测定值 Ai 平均值 Ai(Ai A)/ A (Ai A)/ ASO2注：测定值 Ai是指标准气体直接导入分析仪的测定结果。表 B.2 系统偏差校准气体 测试前 测试后系统偏差 系统偏差测定值 测定值 平均值之差 测定值 测定值 平均值之差名称 浓度 c A B A B B A/CS A B A B B A/CS零气SO2注 1：测定值 A 是指标准气体直接导入分析仪的测定结果。注 2：测定值 B 是指标准气体经采样管导入分析仪的测定结果。表 B.3 零点漂移和量程漂移零点漂移 量程漂移起始 最终校准气体日期 日期 零气测定值 零点漂移量 零点漂移 标准气体测定值 量程漂移量量程漂移和时 和时 Z /CS浓度 起始 最终 起始 最终 Z /CS名称c间 间(Z0) (Zi)ΔZ=Zi -Z0(S0) (Si)ΔS=Si -S0零气SO2注：起始表示测试前，最终表示测试后。 |
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