Контроль выбросов: определение содержания твердых частиц гравиметрическим методом

Контроль выбросов: определение содержания твердых частиц гравиметрическим методом

Взвешивание фильтров для гравиметрического определения твердых частиц в выхлопных газах и парах

Как получить быстрые и надежные результаты при взвешивании фильтров?

Во-первых, важна среда. В идеале весы должны находиться на специальном столе в комнате со стабильной температурой и контролируемой влажностью. Наборы для взвешивания фильтров на микровесах и ультрамикровесах МЕТТЛЕР ТОЛЕДО включают специальную грузоприемную платформу, которая обеспечивает правильное положение образца. Асимметричный пинцет помогает аккуратно перемещать фильтры, повышая скорость и эффективность работы.

При взвешивании фильтров из ПТФЭ весы не стабилизируются, а показания плавают. Чем это объясняется?

Фильтры из ПТФЭ особенно подвержены накоплению электростатического заряда. Именно в этом причина нестабильных показаний на весах. Статическое электричество может существенно влиять на результаты взвешивания. Используйте антистатический комплект перед взвешиванием каждого фильтра, чтобы снять накопившийся заряд.

Как взвешивать фильтры различных типов и размеров?

МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает решения для взвешивания фильтров как на микровесах, так и на аналитических весах. Два набора для микровесов позволяют взвешивать фильтры диаметром от 20 до 70 мм. Один набор легко сменить на другой. Для взвешивания более крупных фильтров диаметром до 150 мм на аналитических весах есть два приспособления с держателями.

Согласно действующим рекомендациям, фильтры при взвешивании должны располагаться по центру. Как этого добиться?

Комплект МЕТТЛЕР ТОЛЕДО для взвешивания на микровесах включает в себя две грузоприемные чашки. У каждой из них есть уникальный профиль, благодаря которому фильтр автоматически центрируется. При правильном положении фильтра исчезают ошибки, связанные с угловой погрешностью, и результаты будут надежными и воспроизводимыми.

Как убедиться, что взвешивание фильтра соответствует стандартной рабочей процедуре?

В регулируемых областях для взвешивания фильтров должна быть определена стандартная рабочая процедура. Однако при ручной обработке, особенно в процессах со множеством операций, могут возникать ошибки, вызванные человеческим фактором. Программное обеспечение LabX позволяет определить процесс взвешивания в соответствии с принятой стандартной рабочей процедурой. На дисплее весов выводятся пошаговые инструкции. Каждый шаг требует подтверждения от пользователя, поэтому вы можете быть уверены в том, что СРП соблюдается.

Какие весы нужно использовать для получения точных результатов при взвешивании фильтров?

Каждое измерение на ЛЮБЫХ весах характеризуется погрешностью. Понимание источника этой погрешности — залог точных результатов взвешивания. Точность прибора для взвешивания определяется не его дискретностью, а воспроизводимостью. Поскольку масса образцов очень мала, решающее значение имеет минимальный вес нетто образца.

Чтобы выбрать подходящие весы, нужно знать наименьшую массу, которую планируется взвешивать, и необходимую точность результатов (т. е. допуски).

Глобальный стандарт взвешивания МЕТТЛЕР ТОЛЕДО GWP® помогает подобрать правильные весы с учетом специфики применения. Бесплатную рекомендацию по весам можно получить у местного представителя МЕТТЛЕР ТОЛЕДО. Определите, отвечают ли имеющиеся весы вашим требованиям к качеству.

GWP Recommendation

Как повысить производительность при взвешивании фильтров?

В наборы для взвешивания фильтров МЕТТЛЕР ТОЛЕДО входят стеклянные крышки, через которые можно наблюдать за тем, что происходит при установке и удалении фильтров. Чтобы сделать процедуру взвешивания более эргономичной, можно установить дверцы защитного кожуха слева или справа в соответствии с требованиями оператора. Процесс можно еще больше ускорить с помощью инфракрасного датчика SmartSens. Благодаря ему дверцы можно открывать одним взмахом руки. Для высокопроизводительного взвешивания фильтров МЕТТЛЕР ТОЛЕДО рекомендует использовать роботизированную систему PFS-ONE.

В результатах взвешивания пять или более знаков после запятой. Как избежать ошибок при записи результатов?

Ручная регистрация данных сопряжена с риском ошибок. При подключении весов к программному обеспечению LabX можно полностью исключить ручную запись и связанные с ней проблемы. LabX также выполняет все расчеты, в том числе вносит поправки на выталкивающую силу воздуха, устраняя еще один источник потенциальных ошибок. Все данные безопасно сохраняются в централизованной базе, отсюда дополнительные преимущества LabX — целостность и полная прослеживаемость данных.

Как избежать путаницы с фильтрами? Мне также необходимо обеспечить прослеживаемость.

Очень важно маркировать картриджи с фильтрами и проверять соответствие результатов и проверяемых фильтров. При обработке множества фильтров это может быть проблематично. Процесс можно значительно упростить, подключив весы к ПО LabX, сканеру штрихкодов и принтеру. LabX автоматически печатает штрихкоды. С их помощью можно однозначно идентифицировать образцы. LabX использует штрихкоды для автоматической привязки результатов взвешивания к соответствующим образцам. Все данные надежно сохраняются в централизованной базе данных, что гарантирует полную прослеживаемость. Роботизированная система PFS-ONE может самостоятельно обрабатывать до 1000 фильтров в день, при этом сбор данных идет автоматически.

Контроль выбросов

Процедура контроля выбросов

Гравиметрический контроль со взвешиванием фильтра проводят одним и тем же образом независимо от того, что анализируют: твердые частицы в выхлопных газах или парах, пробы атмосферного или комнатного воздуха.

1. Пустой фильтр сначала взвешивают на весах в лаборатории.
2. Фильтры загружают в маркированные картриджи, предварительно кондиционируют и перевозят на испытательный участок.
3. На испытательном участке в течение определенного времени через фильтр проходят воздух или газы с известной скоростью потока. Все твердые частицы оседают на фильтре.
4. В лаборатории заполненные фильтры снова кондиционируют и повторно взвешивают.
5. Путем вычитания массы пустого фильтра можно определить массу твердых частиц (это называется дифференциальным взвешиванием). На основании этих данных и известной скорости потока газа либо воздуха рассчитывается концентрация твердых частиц.

Хотя можно ограничиться только одним фильтром, рекомендуется повторить испытание несколько раз. Также следует сохранить чистый фильтр в качестве эталона. Фильтры применяют по отдельности или комбинируют в блоке многоступенчатой очистки.

Типичный рабочий процесс: процедура взвешивания фильтров

  • Пустые фильтры взвешивают на лабораторных весах.
  • Фильтры загружают в маркированные картриджи.
  • До начала испытаний фильтры кондиционируют.
  • Картриджи транспортируют на испытательный участок.
  • Твердые частицы собирают с помощью одноступенчатого или многоступенчатого фильтра.
  • Можно выполнить несколько испытаний.
  • В лаборатории заполненные фильтры снова кондиционируют и повторно взвешивают.
  • Массу твердых частиц определяют по разности масс фильтра до и после испытания.
  • Исходя из известного объема газа либо воздуха, рассчитывают концентрацию твердых частиц.


Технологии контроля выбросов

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что чистый воздух «абсолютно необходим для здоровой жизни и благосостояния человека». В руководящих принципах ВОЗ для государств-членов этой организации изложены указания по контролю ряда загрязнителей.

В нормах выбросов количественно ограничено допустимое содержание определенных загрязнителей воздуха, которые могут выделяться из определенных источников в течение определенных периодов времени.

В США есть национальный стандарт качества воздуха (CFR 40, раздел 50), который является частью Свода федеральных постановлений Соединенных Штатов. Качество воздуха регулирует в соответствующих нормативах (CFR 29) Управление по охране труда (OSHA), входящее в Министерство труда США. Также защитой безопасности и здоровья на работе занимается Национальный институт охраны труда (NIOSH).

В Европейском союзе есть свои нормативные акты. Директива 2008/50/ЕС определяет требования к качеству атмосферного воздуха и меры по его очистке для Европы. Директива 2008/1/ЕС касается комплексного предотвращения и контроля загрязнений, а в директиве 89/654/EEC определены минимальные требования к воздуху в рамках охраны труда и техники безопасности.

Автомобильная отрасль — главный источник различных загрязнителей воздуха, таких как окись углерода (СО), углеводороды (HC), оксиды азота (NOx), твердые частицы, а также парниковые газы.  В Европейском союзе и в США действуют законы, регулирующие выбросы от автотранспортных средств, а производители автомобилей обязаны проводить тесты на выбросы.

Существует множество методов и рекомендаций по контролю выбросов и содержания твердых частиц. Один из них — гравиметрический метод (взвешивание фильтра). Как показано в таблице ниже, в руководящих принципах и нормативных актах определяются процедуры для обеспечения точной, воспроизводимой фильтрации выбросов и указывается, какие фильтры и какую систему взвешивания следует использовать для измерения.


Пример нормативных требований для весового оборудования и рекомендуемые весы:



Норматив


Требуемая
дискретность


Требуемая воспроизводимость
Весы
Ультра-микроМикро
Соответствие требованиям части 1065
раздела 40 CFR (Свода федеральных постановлений США)
Процедура испытаний двигателя0,1 мкг2,5 мкг /
0,25 мкг
 
Директива 2004/26/ЕСВыброс газообразных и твердых загрязнителей из двигателей внутреннего сгорания, используемых во внедорожных транспортных средствах1 мкг2 мкг 
Директива 2005/78/ЕСВыброс газообразных загрязнителей и твердых частиц от дизельных двигателей, используемых в транспортных средствах, и выброс газообразных загрязнителей от двигателей внутреннего сгорания, использующих природный газ или жидкое газообразное топливо для транспортных средств1 мкг (фильтр 70 мм) / 0,1 мкг (фильтр 47 мм)2 мкг


По прогнозам в результате ужесточения правил и технологического совершенствования двигателей внутреннего сгорания количество твердых частиц, собираемых фильтрами, будет постепенно снижаться. Как правило, в нормативных актах для весов указана дискретность 1 или 0,1 мкг. Единственные весы, которые удовлетворяют не только этим, но и более строгим требованиям, — это высокоточные ультрамикровесы.

Проблемы контроля выбросов
Эксперт по контролю выбросов

Контроль выбросов — лучшие решения

Emissions Testing

Weight of particulate matter collected on filters for Emissions Testing can be extremely low, therefore the weighing procedure has to be performed very accurately. See why METTLER TOLEDO Excellence Micro-balance, equipped with especially developed accessories for filter weighing, is the best choice for Emissions Testing application.
Анализ нелетучих загрязнений — руководство по взвешиванию на микровесах
Программное решение для контроля выбросов
Автоматическое взвешивание фильтров для контроля выбросов


Как взвешивать большие фильтры?

Если вы используете большие фильтры, например, для анализа промышленных выбросов, МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает удобные и экономичные решения для взвешивания более крупных фильтров на аналитических весах. Специальный набор для взвешивания позволяет взвешивать фильтры до 110 мм на аналитических весах МЕТТЛЕР ТОЛЕДО Excellence. Для взвешивания фильтров до 150 мм рекомендуется использовать специальное приспособление ErgoClip. Оба устройства можно легко и быстро установить на имеющиеся весы.

Weighing Large Filters

 

 

 

Часто задаваемые вопросы по контролю выбросов

Публикация

  • Публикации

Другие продукты

 
 
 
 
 
 
 
Thank you for visiting www.mt.com. We have tried to optimize your experience while on the site, but we noticed that you are using an older version of a web browser. We would like to let you know that some features on the site may not be available or may not work as nicely as they would on a newer browser version. If you would like to take full advantage of the site, please update your web browser to help improve your experience while browsing www.mt.com.