主题:【讨论】再论气体中含油量的总碳测量

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阿峰
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大气气溶胶中有机碳(OC)和元素碳(EC)含量较高,约占气溶胶质量浓度的10-50%,而且大气颗粒物的粒径越小,OCEC所占比重越大。有机碳(OC)通常指脂肪族,芳香族等多种有机化合物,包括由排放源直接排放一次有机碳(Primary OC,POC)和通过光化学反应等途径形成的二次有机碳(Secondary OC, SOC). 元素碳(EC)则指大气颗粒物中以单质状态存在的那部分碳,是生物质、化石燃料不完全燃烧直接排放的产物。气溶胶中的有机碳(OC)和元素碳(EC),由于其直接和间接的气候效应,在降低能见度和影响生态系统,改变平流层臭氧和光化学烟雾、参与全球生物地球化学循环而受到越来越多的关注。

由于对人类健康的潜在威胁以及不可忽视气候、环境效应,早在20世纪70年代国际上就开展了关于有机碳元素碳的研究。我国的研究工作也已有10年以上,这些前沿性的研究工作,为最近几年的应用性监测铺平了道路.


    通过对气溶胶细粒子的元素碳,有机碳,碳酸盐成份的网络连续监测,可以解析区域内灰霾污染的成因和区域空气污染特点,为进一步制定宏观的空气污染治理方案提供科学依据.通过OCEC占比特性研究,也可以追溯这些粒子的来源,对国家的沙尘来源和治理提供指导,甚至可以对森林火灾,麦杆燃烧事件进行监督。
      在职业健康等领域,通过不连续或连续的有机碳(OC)和元素碳(EC)监测,可以研判环境中是否有严重影响人的健康的这些成份存在,指导企业进行符合人类健康生产环境的建立。
      同样,科研上也可以对影响工艺的这些成份进行有效观测。
       
阿峰
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灰霾的危害

灰霾的出现除直观地影响交通,以及涉及因光照的植物和人的健康等外.

其细粒子成份还会对人类造成危害:

成年人一天大约需要15立方米的空气。而有毒有害的细粒子不像沙尘那样可以被鼻腔阻隔,而是能被直接吸入肺泡并慢慢沉积,甚至会进入血液,危害其他脏器。有毒有害的细粒子不仅能引发急性中毒,还会引发支气管炎、肺气肿、过敏性鼻炎、哮喘发作,并引起肺组织细胞的损伤等。



  例如在19542006年,广州市的吸烟率(每年每人烟草的总消耗量)没有显著的长期变化趋势,然而19541972年,广州市肺癌发生率较低,死亡人数仅为10/100万;但在19721980年和80年代初,肺癌死亡人数增至20/100万;1990以后,已高达5070/100万。广州的灰霾天数增加与肺癌发生率两者的变化曲线相当吻合。这些数据有力地证明了在高污染的大城市中(如广州),空气质量下降和肺癌之间的关系。相关研究成果已于20092月刊发在美国著名的《大气环境》杂志上。
阿峰
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楼主:我把你要的资料放在附件里了。这是测气溶胶碳的。
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2010/12/1 10:34:33 Last edit by zhyan
阿峰
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阿峰
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现在附件中放的是测试挥发性有机物详细组份的产品。
阿峰
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从这三个不同产品的介绍,你可以看出,虽然都是在线测气体中的碳,但他们在技术上是有很大区别的。实际上:测试固体和液体中的碳同气体中的碳有很大区别的,我们也有这些产品,你需要我可以提供你。
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2010/12/1 10:45:08 Last edit by zhyan
阿峰
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原文由 chengjingbao(chengjingbao) 发表:
原文由 阿峰(zhyan) 发表:
原文由 chengjingbao(chengjingbao) 发表:
气体中含油,虽然有各种各样的测量方法,但符合在线连续即时检测的并不多;
本人查看了润滑油的主成分。压缩机润滑油的主要成分大多为长链和支链烷烃、芳烃类物质,以碳链结构有机物为主,这些物质,在加氧燃烧过程中,就会离子化,这就为我们在线检测提供了一种可能,即采用FID总碳法进行测量。

考虑到空气和燃料气的这类物质的本底,在此支路上加装纯化过滤器;样品气中的本底去除,我采用双点测量,进压缩机前和后,常测后段,若需要精确本机含油量,用后段数值减去前段数值即可。

这里我想请教专家们,这方法的可靠性?

芳烃类物质能否燃烧转化成有效碳数离子流呢?

现场应用的方法大都是没有经过严密的科学论证的,有搞学术的朋友提供些理论依据和忠告吗?本人不胜感激!

你提到要测试的这个指标可能我们有对应的产品适合
我们的在线气溶胶有机碳/元素碳分析仪就可以满足你的测试要求。
当挥发性的油类成份以细粒子的状态存在于气体(大气)环境中时,属于气溶胶的状态,而这个状态的物质因为是非气态凝聚的,这样直接用碳氢分析仪就可能出现“不完全燃烧”的情况而使火焰离子化检测器测不出真正的总有机碳量,我们的仪器是有独立的捕集气溶胶粒子装置和单独的燃烧装置,并把充分燃烧转换为二氧化碳的气体进入不分散红外检测器测试出准确结果。更先进的功能是:我们的产品还能够自动完成气溶胶粒子中有机碳(油类成份等)和元素碳(无机碳和单质碳)的区分。当然,我们也有火焰离子化检测器类型的产品,但因为仪器的气体要求不符合在线工作的要求,而通常只用在实验室的分析中。我们的在线型产品同时也具备实验室的分析功能。实际上,我们的这个产品早期用在柴油排放的监测中,所以,我们的这个产品也是美国环保署5040标准制定时用的仪器。现在,这个产品在国内已经有很多客户用于大气气溶胶(空气灰霾)的监测工作。详细信息可以直接到我们的网站上查询
  告诉大家一个科学的数据:我们用我们的这个产品测试过实验室内和实验室外空气中碳的含量,结果是:通常实验室内含量是实验室外的3-5倍,有时甚至更高,所以请大家适当的要多一些户外的活动,因为,这些高含碳气溶胶粒子吸入后会沉积在肺部,容易引起病变的。


您的意思可否这样理解,柴油挥发的形态是以气溶胶状态存在,润滑油也是如此。
你的气溶胶捕集装置如果安装在FID前,效果岂不更好,关键是反吹淋洗过程,无法做到在线检测。我需要的是在线即时检测,离线检测国内已经有现成近似的测量方法,因为做不到即时检测,只能放弃。
感谢您提供的气溶胶观点,使我可以从气溶胶的完全燃烧来考虑。下一步我会这么做测试的。

气溶胶检测的资料可以提供此吗?

  从我们北京大学客户使用我们产品为手段的研究发表的论文上可以看出:空气成份中挥发性有机物的含量只占总碳含量的10-20%左右,而大量的碳是以气溶胶的状态存在的。但对于纯的润滑油,柴油,因为挥发条件和现场条件多种多样,我没有办法给出你明确的数据,但从物理化学相平衡的角度理解推断,纯挥发性有机物的占比应当也不会太高。这或许也是现在国际前沿科研中现在大气气溶胶非常热的原因。
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2010/12/1 11:07:16 Last edit by zhyan
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