Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
К этой категории приборов относятся измерители плотности дыма, в которых поток света, попадая на фотоэлемент через газоход, частично затемняется частицами, проходящими по газоходу. Хотя их показания трудно интерпретировать с точки зрения концентрации и размеров частиц, измерители плотности дыма смогут указать на флуктуацию количества частиц.
11. НАБЛЮДЕНИЕ И КОНТРОЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
В предыдущих разделах в основном обсуждались вопросы измерения загрязняющих и других вредных веществ в технологических и отходящих газах перед их выбросом в атмосферу. В последние годы были предприняты значительные усилия в области измерения и контроля загрязнения окружающей среды. Основной проблемой здесь является то, что концентрации загрязнений очень малы и сильно изменяются в зависимости от погоды и времени года. Некоторые методы, описанные в предыдущих разделах, применимы для измерения концентрации загрязняющих веществ в окружающей среде путем увеличения либо времени отбора — если применяются абсорбционные методы,— либо длины пробега света — если применяются оптические методы.
В США в настоящее время существует большое число станций наблюдения и контроля, расположенных в стратегически важных городских и сельских зонах.
В этих системах наблюдения измеряются следующие параметры: общее количество взвешенных веществ; содержание SO2, CO, NO, NO2, общее содержание окислителей и общее содержание угле-в°Дородов.
Взвешенные частицы обычно улавливаются с помощью пробоотборника большого объема с использованием мембранных фильтров или фильтров из стекловолокна. Затем содержание примесей
7*
99
в частицах определяют стандартными микрохимическими методами анализа либо с помощью масс-спектрометрии.
Взвешенные частицы анализируют на содержание ионов фтора, нитратов, сульфатов и аммиака, а также мышьяка, бериллия, висмута, кадмия, хрома, кобальта, меди, железа, свинца, марганца, молибдена, никеля, селена, олова, ванадия и цинка. Улавливаются и анализируются также асбест, бор, силикаты.
Содержание оксида серы (IV) измеряют в течение 24 ч (или за меньший период) путем пропускания газов через соответствующий растворитель (разбавленная и подкисленная перекись водорода для SO2) с последующим анализом раствора обычными методами. В настоящее время существуют гораздо более изящные приборы для быстрого непрерывного анализа. Они основаны на измерении электропроводности раствора подкисленной перекиси водорода (0,1 мл 30%-ной Н2О2, 1 мл 0,1 н. H2SO4, 0,1 мл смачивающего агента, разбавленного до 1 л) или на определении степени окрашивания реактива Вест — Гаеке (п-розаминформальдегид).
Метод Ван — Гаеке в меньшей степени зависит от интерферирующих веществ, поэтому кажется более надежным. Недавно был разработан метод пламенной люминесценции для определения серы. Другим важным достижением в области анализа серы является метод получения постоянных концентраций этого газа в потоке газа-разбавителя. Для этого маленькие запаянные тефлоновые трубки заполняют оксидом серы (IV), который диффундирует через стенки с постоянной скоростью (при постоянной температуре).
Газообразные углеводороды обнаруживаются и анализируются jih6o с помощью модифицированного газового хроматографа, либо методом пламенной ионизации. Оксид углерода (CO) определяют нерассеивающими ИК-анализаторами с длинными кюветами. Оксид азота NO (0—1,0 млн-1) и оксид азота NO2 (0—1,0 млн-') определяют автоматизированным методом мокрого химического анализа с использованием реакции диазосочетания. Пробу воздуха разделяют на два потока; NO, проходя через раствор перманганата калия, окисляется до оксида (IV). Затем оба потока проходят противоточные скрубберы, где они поглощаются растворами суль-фаиилоївой кислоты, ^(І-інафтіил) —эт и л оцд и амин дат и др ох лорвда и уксусной кислоты. Цвета растворов, измеряемые с помощью автоматических колориметров, указывают концентрацию оксида азота (IV) и смеси (N0 + N02). Степень конверсии составляет от 70 до 90% в зависимости от конструкции барботера. Детали метода описаны Катцем 1[426]'.
Общее содержание окислителей (0—0,5 млн-1), в основном озо-ра, определяют иодометрически, причем реакцию проводят в электролитической ячейке:
О3 + H2O + 2Г ---I2 + O2 + 20Н-
NO2 + 2Г + 2Н+ ---I2+ NO+ HaO
100
Иод восстанавливается на катоде
I2 + 2е -21-
и соответствующая реакция окисления вновь протекает на аноде. Результирующий ток поступает на усилитель; прибор откалиброван на единицы, показывающие общее содержание окислителей.
В будущем азот будут определять отдельно на приборе, принцип ,которого основан на реакции азота с 'родамином В [373, 681]. Однако применявшийся ранее реактив Редженера, в котором краситель адсорбировался силикагелем, ,был чувствительным к влаге. В последнее время изготовлена хроматографическая бумага, которую покрывают родамином В на силиконовой смоле; такая бумага может служить подходящим датчиком.
Следовые количества первичных аминов алифатического ряда от Ci до C6 могут улавливаться разбавленной серной кислотой. Затем амины экстрагируют амилацетатом; с помощью нингидринной реакции фотометрически определяют содержание аминов [334].
