行業新聞
你的位置:首頁 > 新聞動態 > 行業新聞

揮發性有機物TVOC、VOC、VOCS氣體檢測+解決

來源:EHS全書??????2021-5-10 10:23:04??????點擊:

VOCs是揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds)的英文縮寫,是指在室溫下飽和蒸氣壓大于70.91Pa,常壓下沸點小于260℃的有機化合物。

從環境監測的角度來講,指以氫火焰離子檢測器檢出的非甲烷總烴類檢出物的總稱,主要包括烷烴類、芳烴類、烯烴類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他有機化合物。

這里重點要說明的是:VOC和VOCs其實是同一類物質,即揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds)的英文縮寫,由于揮發性有機化合物一般成分不止一種,因此VOCs更精準。再者,在日常交流過程中,人們習慣性將s省去,就造成了部分朋友搞不清VOC和VOCs。

TVOC是Total Volatile Organic Compounds的縮寫,即總揮發性有機物。世界衛生組織(WHO,1989)對TVOC的定義是:熔點低于室溫,沸點范圍在50~260℃之間的揮發性有機化合物的總稱。

下面就VOCs氣體的主要特性、來源及危害、檢測的法律依據、毒性 VOCs 的檢測范圍,以及VOCs氣體檢測的解決方案進行分析總結。

一、VOCs 的基本特性

1. VOCs 的定義

VOCs的學術定義:是指在正常狀態下(20℃,101.3kPa),蒸氣壓在 0.1mmHg(13.3Pa)以上沸點在260℃(500℉)以下的有機化學物質。

2.VOCs 的特性

●均含有碳元素,還含有 H、O、N、P、S 及鹵素等非金屬元素。

● 熔點低,易分解,易揮發,均能參加大氣光化學反應,在陽光下 產生光化學煙霧。

●常溫下,大部分為無色液體,具有刺激性或特殊氣味。

● 大部分不溶于水或難溶于水,易溶于有機溶劑。

● 種類達數百萬種,大部分易燃易爆,部分有毒甚至劇毒。

● 相對蒸氣密度比空氣重。

3.VOCs 的分類

VOCs按其化學結構,可以分為:烴類(烷烴、烯烴和芳烴)、酮類、酯類、醇類、酚類、醛類、胺類、腈(氰)類等。

二、VOCs的來源及危害

常見的VOCs種類及成分

種類

成分

脂肪烴

甲烷、乙烷、丙烷、環己烷、甲基環戊烷、己烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷;

芳香烴

苯、甲苯、乙苯、二甲苯、正丙基苯、苯乙烯、1,2,4-三甲基苯;

鹵代類化合物

三氯氟甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烷、氯苯、1,4-二氯苯;

酚、醚、環氧類化合物

甲酚、苯酚、乙醚、環氧乙烷、環氧丙烷

酮、醛、醇、多元醇

丙酮、丁酮、環己酮、甲醛、乙醛、甲醇、異丁醇

腈、胺類化合物

丙烯腈、二甲基甲酰胺

酸、酯類化合物

乙酸、醋酸乙酯、醋酸丁酯

多環芳烴

萘、菲、苯并芘

其它

甲基溴、氯氟烴、氯氟碳化物

2.1 VOCs的來源

VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大氣中VOCs的根本,而VOCs氣體的來源很廣泛。典型的VOCs排放源可分為人為排放源(包括固定源與移動源)和自然排放源(包括生物源與非生物源)兩類,其中以人為排放源為主,多半為石油化工相關產業的生產過程、產品消費行為以及機動車尾氣造成。

通過分析總結,VOCs主要來源于以下幾個方面:

(1)石油化工廠排出的工藝尾氣,如石油煉制工藝,石油化工氧化工藝,石油化工儲罐生產工藝;

(2)石油、煤炭、天然氣等的開采和儲運過程中可有大量VOCs氣體產生;

(3)煤、石油、石油制品、天然氣、木材、煙草燃燒時的不完全燃燒產物,廢棄物焚燒時產生的煙氣,機動車排放的尾氣中含有的未完全燃燒的烴類物質;

(4)室內裝飾、裝修材料如油漆、噴漆及其溶劑、木材防腐劑、涂料、膠合板等常溫下可釋放出苯、甲苯、甲醛、酚類、二甲苯、甲醛等多種揮發性有機物質;

(5)日常生活中使用的化妝品,有機農藥、除臭劑、消毒劑、防腐劑、各種洗滌劑的加工和使用過程中可產生酚類、醚類、多環芳烴等揮發性有機物質;

(6)各種合成材料、有機粘合劑及其他有機制品遇到高溫時氧化和裂解,可產生部分低分子有機污染物;

(7)淀粉、脂肪、蛋白質、纖維素、糖類等氧化與分解時產生部分有機污染物。

2.2 VOCs的危害

VOCs種類眾多,其對人類的健康和生存環境的危害主要體現以下幾個方面:

(1)大多數VOCs具有刺激性氣味或臭味,可引起人們感官上的不愉快,嚴重降低人們的生活質量。惡臭氣體指一切刺激嗅覺器官并引起人們不愉快的氣體物質。

(2)VOCs成分復雜,有特殊氣味且具有滲透、揮發及脂溶等特性,可導致人體出現諸多的不適癥狀。還具有毒性、刺激性及致畸致癌作用,尤其是苯、甲苯、二甲苯及甲醛對人體健康的危害最大,長期接觸會使人患上貧血癥與白血病。另外,VOCs氣體還可導致呼吸道、腎、肺、肝、神經系統、消化系統及造血系統的病變。隨著VOCs濃度的增加,人體會出現惡心、頭痛、抽搐、昏迷等癥狀。

(3)VOCs多半具有光化學反應性,在陽光照射下,VOCs會與大氣中的NOx發生化學反應,形成二次污染物(如:臭氧等)或強化學活性的中間產物(如:自由基等),從而增加煙霧及臭氧的地表濃度,會對人造成生命危險,同時也會危害農作物的生長,甚至導致農作物的死亡。由光化學反應所造成的煙霧,除了能降低能見度之外,所產生的臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)、過氧苯酰硝酸酯(PBN)、醛類等物質可刺激人的眼睛和呼吸系統,危害人的身體健康,倫敦、東京等城市都相繼出現過光化學煙霧污染事件。

(4)某些VOCs易燃,如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烴等,這些物質的排放濃度較高時如果遇到靜電火花或其他火源,容易引起火災。近年來由于VOCs造成的火災及爆炸事故時有發生,尤其是常發生在石油化工企業。

(5)部分VOCs可破壞臭氧

層,如氟氯烴物質。當其受到來自太陽的紫外輻射時,可發生光化學反應,產生氯原子,從而對臭氧層中的臭氧進行催化破壞。臭氧量的減少以及臭氧層的破壞使到達地面的紫外線輻射量增加。紫外線對人類皮膚、眼睛及免疫系統有較大的危害。

VOCS在日常的生活、工作、作業等環境中無處不在,因此對于VOCS的檢測和治理應加強和普及。深圳市無眼界科技針對這一問題,研發生產了VOCS檢測儀,可以精確、實時的檢測VOCS的濃度。深圳無眼界科技研發生產的VOCS檢測儀,符合國家的VOCs 檢測法律,使用放心、安全、精確。

三、 VOCs 檢測的法律依據

1、安全生產法規

(1)《危險化學品安全管理條例》(中華人民共和國國務院令第 344 號)第 18 條:危險化學品的生產、儲存、使用單位,應當 在生產、儲存和使用場所設置報警裝置。

(2)《生產過程安全衛生要求總則》(GB/T 12801 -2008)5.3.1.c: 對產生危險和有害因素的過程,應配置監控檢測儀器儀表。

(3)《生產許可證條例》(國務院令第 397 號 2004)第 6 條:企業 取得安全生產許可證,應當具備下列安全生產條件:(十一)有重大危險源檢測、評估、監控措施和應急預案。

(4)《危險化學品重大危險源 罐區 現場安全監控裝備設置規范》 (AQ 3036-2010)

2、職業健康衛生法規

(1)《中華人民共和國職業病防治法》 第 23 條:對可能發生職 業損傷的有毒、有害工作場所,用人單位應當設置報警裝置。

(2)《國家職業衛生標準-工業企業設計衛生標準》(GBZ 1 -2010) 6.1.6 應結合生產工藝和毒物特性,在有可能發生急性 職業中毒的工作場所,根據自動報警裝置技術發展水平設計自動報警或檢測裝置。

(3)《工作場所有害因素職業接觸限值—化學有害因素》 (GBZ2.1-2007)

(4)《使用有毒物品作業場所勞動保護條例》(國務院 2002 年 第 352)第 11 條:可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒 的作業場所,設置自動報警裝置。

3、環保法規

(1)《國家環境保護“十二五”科技發展規劃》(2011,環保部) 該 文將“有機污染物自動監測系統”列為“支持關鍵技術、裝備和 產品研發”項目。

(2)《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》(2012,環保部) 該文規定“工業 VOCs 排放逐步安裝在線連續監測系統,廠界安裝 VOCs 環境監測設施”。

(3)《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量指導意 見》(國辦發[2010]33 號)(二十三)各地環保部門應加強對重點 企業的監督性監測,并推進其安裝污染源在線監測裝置。

4、生產使用法規

(1)《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》 (GB50493-2009)

(2)《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-2008)第 4.6.11 條:在使用或產生甲類氣體或甲、乙 A 類液體的裝置內,宜 按區域控制和重點控制相結合的原則,設置可燃氣體報警器探頭。

四、毒性 VOCs 的檢測范圍

1、確定依據

(1)《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》(GB50493-2009) 5.3.1(4)“有毒氣體的測量范圍宜為 0~300%最高容許濃度或 0~300%短時間接觸容許濃度”。

(2)《國家職業衛生標準-工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2.1—2007) 4.1 工作場所空氣中化學物質容許濃度:苯的PC-STEL為 10mg/m3 (2.87ppm)

(3)《國家職業衛生標準-工作場所有毒氣體檢測報警 裝置設置規范》(GBZ/T223-2009) 5.3 氣體檢測儀檢測范圍 0~10倍PC-STEL,最小檢測量≤0.5倍PC-STEL

2、苯的檢測范圍

(1)依據上述規定,苯的檢測范圍分別為:2.87ppm×3=8.61 ppm≈ 9 ppm(2)目前國際、國內苯檢測器的實際測量范圍: ① 固定式:0-10 / 20 ppm ② 便攜式:0-1,000 /2,000 ppm(主要用于測漏)

五、 適用范圍

揮發性有機物TVOC、VOC、VOCS氣體檢測系統解決方案適用于學校科研、樓宇建設、消防報警、污水處理、工業氣體過程控制、鍋爐房、垃圾處理廠、隧道施工、輸油管道、加氣站、地下燃氣管道檢修、室內空氣質量檢測、危險場所安全防護、航空航天、軍用設備監測等。

文章來源:EHS全書