Разработка системы дегазации на полигонах ТБО

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Отбор проб для анализа аммиака NH3, а также микропримесей углеводородов и углеводородных соединений при условии их прямого хроматографического определения (без концентрирования), осуществлялся в сухие пробоотборники.

1.2.Выбор метода и хроматографической аппаратуры.

Метод,  использованный  для анализа  биогаза, должен  обеспечивать  нижний предел при определении основных компонентов в составе газа (метана,   диоксида углерода и азота),  а   также   кислорода   и   азота   присосов   воздуха   в   момент   отбора,  в 10–2 % об.; при определении сероводорода, оксида азота, аммиака и горючих неорганических газов - в 10–4 % об.; при определении углеводородов и углеводородных соединений - в 10–5 % об. Относительная погрешность измерения при этом не должна превышать 5%.

Важным требованием, предъявляемым к методике, является также сокращения до минимума времени и труда на анализ. Традиционные химические и волюмометрические  методы не отвечают указанным требованиям и не могут быть рекомендованы для анализа биогаза.

Анализ разработок зарубежных и отечественных многокомпонентных газоанализаторов показал, что наиболее перспективным методом полного газового анализа  является газовая хроматография [1,2,3]. Указанный метод характеризуется высокой чувствительностью и точностью определения, сравнительной простотой и доступностью используемой аппаратуры, а также возможностью автоматизации процесса замера. Газовая хроматография выгодно отличается от других методов газового анализа  по скорости  проведения анализа, а также по простоте и быстроте обработки его результатов. Важным достоинством хроматографии является ее универсальность.

Анализируемая газовая среда  представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из газов с различными физико– химическими свойствами. В ее составе могут одновременно присутствовать такие диаметрально противоположные по своим свойствам газы, как сильно диффундирующий горючий водород и высоковязкий негорючий диоксид углерода (время удерживания на активном угле СО2  в 20 – 30 раз превышает время удерживания Н2) [4,5]. С другой стороны, сорбционные свойства по отношению к целому ряду сорбентов таких газов, как СО, N2, СН4 очень близки друг к другу, что затрудняет разделение и количественное определение этих газов. Кроме того, процентное содержание отдельных компонентов в газе настолько различно, что это создает дополнительные трудности при анализе.

Таким образом, хроматографический анализ биогаза имеет свои специфические особенности, которые следует учитывать при выборе системы детектирования, газа носителя, неподвижной фазы и т. д.

При разделении низкокипящих газов применяют обычно газоадсорбционную хроматографию. Наиболее пригодны в качестве адсорбента для разделения неагрессивных низкокипящих газов молекулярные сита [4,6];  однако недостатком молекулярных сит является сильная необратимая адсорбция ими диоксида углерода, входящего в состав исследуемых газообразных продуктов. При определении СО2 на молекулярных ситах иногда используют программирование температуры до 150°С, однако последнее затрудняет количественный расчет и может быть причиной плохой воспроизводимости анализа. Поэтому при анализе указанных газов наряду с молекулярными ситами для определения содержания  СО2 используется колонка с полимерным сорбентом.

В предлагаемой работе определение низкокипящих неагрессивных негорючих газов предполагается выполнять на хроматографе «Хром-5» с детектором по  теплопроводности (ДТП) [7]. Разделение исследуемой газовой смеси будет осуществляться на двух стеклянных колонках  диаметром dвн = 3 мм. Первая колонка длиной 1 = 2 м заполняется молекулярными ситами СаА – 5А с размером фракции 0,25–0,5 мм и предназначается для разделения О2, N2, СН4.

Для определения содержания  СО2  совместно с другими компонентами используется колонка длиной l = 3 м с полимерным сорбентом «Полисорб–1». В качестве газа–носителя применяется гелий; расход газа–носителя 30 см3/мин. Разделение газовой смеси осуществляется в изотермическом  режиме при температуре в термостате колонок tтер = 50°С. Ток детектора Iд = 160 мА. Ввод пробы исследуемого газа в хроматограф  производится с помощью кранов–дозаторов штокового типа. Объем рабочей петли  крана–дозатора для колонок с молекулярными ситами и полисорбом составляет соответственно 1,05 и 1,37 см3.

Содержание горючих неорганических компонентов и метана от 10-3  определяется на хроматографе «Газохром–3101» [8, 9] с модернизированной газовой схемой. В хроматографе  «Газохром–3101» использован новый тип детектора

Похожие материалы

Информация о работе