MCRE SOP KT PQT35 xác định hơi HCl, cl2, br2, HF, br2, HNO3 nguồn tĩnh

Phương pháp này thu thập mẫu bằng cách hút đẳng tốc khí thải vì vậy rất thích hợp cho việc lấy mẫu tại nguồn, như các nguồn được kiểm soát bằng thiết bị rửa khí ướt, phát thải bụi axít v

QUY TRÌNH THAO TÁC CHUẨN (SOP) Xác định hơi Acid HCl, HF, HNO 3,Flo, HBr, Cl2, Br2

trong nguồn phát thải tĩnh

Ghi chú

Người xoát xét Dương Văn Hùng

Người phê duyệt Trần Thị Minh Hải

QUY TRÌNH THAO TÁC CHUẨN (SOP) Xác định hơi Acid HCl, HF, HNO 3,Flo, HBr, Cl2, Br2

trong nguồn phát thải tĩnh

1 Phạm vi áp dụng:

- Các chất phân tích:

- Phương pháp này được áp dụng để xác định các phát thải khí hydro halogenua (HX) [HCl, HBr, và HF] và các halogen (X2) [Cl2 và Br2] từ nguồn tĩnh được quy định tại các văn bản pháp quy Phương pháp này thu thập mẫu bằng cách hút đẳng tốc khí thải vì vậy rất thích hợp cho việc lấy mẫu tại nguồn, như các nguồn được kiểm soát bằng thiết bị rửa khí ướt, phát thải bụi axít (ví dụ, hydro halogenua hòa tan trong các giọt nước nhỏ).

- Mục tiêu chất lượng dữ liệu Việc tuân thủ với các yêu cầu của phương pháp này

sẽ nâng cao chất lượng của dữ liệu thu được từ các phương pháp lấy mẫu chất gây ô nhiễm không khí.

- Quy trình chuẩn này thống nhất phương pháp lấy mẫu xác định nồng độ hơi Acid , HCl, HF, HNO3, Flo, HBr, Cl2, Br2 trong nguồn phát thải tĩnh, được lấy mẫu isokineitic, sử dụng một dãy lấy mẫu bao gồm một đầu dò và dãy ống impinger thuỷ tinh chứa dung dịch acid sulfuric 0.1N, kiềm NaOH 0.1N, Silicagel và một máy bơm, Acid HCl, HF,HNO3,Flo, HBr,

Cl2, Br2 được bắt và giữ lại trong dung dịch axit để phục hồi sau đó và phân tích

2 Thuật ngữ, định nghĩa: [ không có]

3 Giới thiệu chung về phương pháp:

Hút đẳng tốc chất ô nhiễm dạng khí và bụi từ nguồn và thu gom vào một xyclon tùy chọn, lên cái lọc và vào trong các dung dịch hấp thụ Xyclon thu gom mọi giọt chất lỏng, nếu nguồn thải không có các giọt chất lỏng đó thì không cần thiết sử dụng Tuy nhiên, nên lắp bộ xyclon vào trong dãy lấy mẫu để bảo vệ cái lọc khỏi mọi chất lỏng Cái lọc thu thập bụi kể cả các muối halogenua không được thu hồi và phân tích thường nhật Các dung dịch axit và kiềm thu gom hydro halogenua và halogen thể khí, tương ứng Tiếp theo lấy mẫu khí thải có chứa các giọt nhỏ chất lỏng, các halogenua/halogen được hòa tan trong dịch lỏng tại xyclon và trên cái lọc đều được làm bay hơi thành khí rồi được gom vào trong các bình hấp thụ bằng việc lấy mẫu không khí xung quanh đã được điều hòa qua dãy lấy mẫu Các hydro halogenua được hòa tan trong dung dịch axit

để tạo thành các ion clorua (Cl-), bromua (Br-), florua (F-) Các halogen có tính hòa tan rất thấp trong dung dịch axit và đi qua dung dịch kiềm, nơi chúng được thủy phân để tạo thành proton (H+), ion halogenua và axit hypohalogen (HClO hoặc HBrO) Thêm natri hyposulfat vào dung dịch kiềm để đảm bảo phản ứng với axit hypohalogen tạo thành ion halogenua thứ hai, sau đó 2 ion halogenua được hình thành cho từng phân tử khí halogen Các ion halogenua trong các dung dịch riêng biệt được đo bằng sắc ký ion (IC) Nếu cần thu hồi bụi từ cái lọc và đầu lấy mẫu rồi phân tích theo các quy trình mô

tả trong EPA Method 5.

CHÚ THÍCH: Nếu người thử nghiệm có ý định sử dụng sự bố trí dãy lấy mẫu này

để lấy mẫu đồng thời cho mẫu bụi, thì không được sử dụng đầu lầy mẫu lót Teflon, xyclon và hộp chứa cái lọc Teflon Phải sử dụng giá đỡ cái lọc bằng Teflon Người thử nghiệm cũng phải đáp ứng các yêu cầu về nhiệt độ cái lọc của cả hai dãy lấy mẫu.

4 Kỹ thuật lấy mẫu:

4.1 Chuẩn bị dãy lấy mẫu:

- Khái quát

+ Lắp đặt dãy thiết bị lấy mẫu phù hợp với sơ đồ trình bày ở hình dưới đây

- Lấy mẫu hơi HCl, Cl2, HF, HBr, HNO 3 , Br như nhìn dưới đây:

Hình 3: Dãy lấy mẫu

- Thứ tự lắp đặt dãy lấy mẫu:

1 - Đầu dò lấy mẫu, làm nóng

2 - Bộ lọc bụi, làm nóng nếu cần

3 - Đường lấy mẫu (càng ngắn

càng tốt) làm nóng,nếu cần

4 - Bộ phận ngưng tụ và hấp thụ

5 - Bơm hút

6 - Bình lấy mẫu khí

7 - Thiết bị đo lưu lượng khí

8 - Nhiệt kế

9 - Áp kế

- Thực hiện các quy trình được tuân thủ theo QTC - QT20 (hoặc EPA 1,2,3,4,5) Ngoại trừ bình thứ nhất cho 50ml H2SO4 0.1N và cho 100ml dung dịch hấp thụ axit H2SO4 0.1N vào trong từng bình hấp thụ thứ hai và thứ ba như Hình 3 Bình thứ 4 và thứ 5 cho 100ml dung dịch hấp thụ kiềm NaOH 0.1N Và cuối cho khoảng 200 - 300g silicagel đã cân trước vào bình hấp thụ cuối cùng

CHÚ THÍCH: Cần hết sức cẩn thận để tránh nhiễm bẩn trong hệ thống lấy mẫu

4.2 Thực hiện lấy mẫu:

- Kiểm tra rò rỉ của hệ thống lấy mẫu trước mỗi khi lấy mẫu bằng cách bịt kín mũi lấy mẫu và khởi động bơm hút Sau khi đạt áp suất cực tiểu, tốc độ dòng dò phải nhỏ hơn 2 % dòng lấy mẫu

- Lắp toàn bộ thiết bị lấy mẫu vào vị trí lấy mẫu và để đầu lấy mẫu vào lỗ lấy mẫu của ống khói Cần tránh để dung dịch hấp thụ chảy ngược vào máy lấy mẫu khi áp suất trong ống khói giảm

- Khởi động main và sấy Prober, satck ở nhiệt độ 120oC khoảng 15 phút

- Khởi động bơm hút và quay cần lấy mẫu để hướng trực tiếp đầu lấy mẫu vào dòng khí (lệch so với phương chuyển động dòng khí không quá 10o)

- Theo dõi và ghi lại trong báo cáo lấy mẫu: thời gian bắt đầu và kết thúc của mỗi điểm lấy mẫu, vận tốc dòng khí, nhiệt độ (ống khói, môi trường xung quanh), áp suất, thể tích khí đã lấy mẫu, các sự kiện bất thường (như dừng máy, sự cố, ….)

- Ghi số đọc về nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh trên đồng hồ đo ít nhất là 15 min một lần Tạm dừng chế độ đo và quay đầu lấy mẫu sao cho mũi lấy mẫu ở tư thế vuông góc với dòng khí trong ống dẫn Lấy đầu lấy mẫu ra khỏi lỗ tiếp cận và đưa nó vào đường lấy mẫu tiếp theo và lắp đặt lại quá trình đến khi tất cả các mẫu đã được lấy

- Thể tích mẫu khí cần lấy là 1.000lit hoặc lớn hơn tuỳ thuộc, thời gian lấy mẫu từ 1-2h

- Tốc độ lấy mẫu đảm bảo không vượt quá 0,75m3/h

CHÚ THÍCH:

+ Khi áp lực trong ống khói tăng, cần có biện pháp an toàn để tránh khí ống khói bay ra

từ lỗ lấy mẫu

4.3 Thu mẫu và bảo quản mẫu:

Khi lấy mẫu xong, rút ngay đầu lấy mẫu ra khỏi ống khói và thu mẫu

- Cần để nguội đầu lấy mẫu trước khi thu hồi Quét sạch bụi ở ngoài đầu lấy mẫu và đậy

mũi lấy mẫu bằng nắp sạch để tránh mất hoặc lẫn thêm bụi vào mẫu Không đậy mũi lấy mẫu quá kín khi để nguội, điều đó có thể gây ra sự hút dung dịch từ bình lên cái lọc (Chỉ tiến hành công việc này khi xác định sự phát thải bụi đi kèm)

- Trước khi chuyển hệ thống lấy mẫu tới nơi làm sạch, tháo dây khỏi bình cuối và đậy

bình bằng nắp sạch làm bằng thủy tinh nhám, nắp plastic hoặc bằng teflon Đậy nắp đường ra

- Có thể tháo hệ thống lấy mẫu trước khi giá lọc/lò hoàn toàn nguội.

Cách làm như sau: trước tiên tháo giá đỡ cái lọc ra/bình impinger nới lỏng nắp ở đầu phía cuối Sau đó tháo đầu lấy mẫu khỏi giá lọc vào và nới lỏng nắp đầu ở phía cuối Đậy nắp đầu lấy mẫu và dây dẫn như đã trình bày ở trên

- Chuyển đầu lấy mẫu chứa cái lọc và bình hấp thụ đến nơi làm sạch, ở đó sẽ tiến hành

làm sạch và cần tránh gió để tránh mất mẫu cũng như nhiễm bẩn mẫu Kiểm tra hệ thống lấy mẫu trước và trong khi tháo, ghi lại những điều bất thường

- Không để những dụng cụ dùng để thu mẫu gây nhiễm bẩn mẫu Xử lý các mẫu như sau

đây:

+ Bình chứa số1 : (Tuỳ chọn) Bụi góp trên cái lọc để xác định bụi tương tự EPA 5

+ Bình chứa số 2: (Tuỳ chọn) Dịch rửa nửa phía trước dãy lấy mẫu để xác định bụi + Bình số 3: Thành phần góp của bình ngưng tụ và bình hấp thụ axit để xác định hàm ẩm

và hydro halogenua Tháo rời các bình ngưng 1 và bình hấp thụ 2,3 đong hoặc cân lại lượng dung dịch đến sai số 0.5g hoặc đo sai số không quá ±01ml Chuyển toàn bộ dung dịch vào một bình nhám có nút nhám lưu giữ kín Rửa các bình và các khớp nối bằng nước cất và đổ vào cùng bình lưu mẫu, ghi nhãn

+ Bình số 4: Thành phần góp của bình hấp thụ kiềm để được xác định hàm ẩm và halogen, đo hoặc cân và ghi lại lượng dung dịch đến sai số 0.5g hoặc đo sai số không quá

±01ml Chuyển toàn bộ dung dịch vào một bình nhám có nút nhám lưu giữ kín, rửa các bình và các khớp nối bằng nước cất và đổ vào cùng bình lưu mẫu, ghi nhãn Thêm 25mg natri thiosulfat trên 1ppm của lượng halogen được dự đoán trước có trong khí thải ống khói được nhân với thể tích khí thải được lấy mẫu (0,7mg/ppm-dscf, feet khối tiêu chuẩn khí khô) Đậy kín bình và ghi nhãn và lắc đều

+ Bình số 5: Chứa silicagel

+ Bình số 6,7,8,9: Chứa các dung dịch hấp thụ chưa lấy mẫu để làm mẫu trắng

+ Bất cứ lúc nào có thể, bình chứa phải được giữ trong điều kiện thẳng đứng tại mọi thời điểm

+ Mẫu phải được dán nhãn (ký hiệu) rõ ràng, chắc chắn để tránh thất lạc, nhầm lẫn + Bảo quản mẫu theo đúng phương pháp

+ Khi vận chuyển các mẫu phải được để trên các giá đỡ, chèn kỹ và xếp vào hộp bảo quản để tránh đổ vỡ

5 Các yếu tố ảnh hưởng:

- Pha hóa chất hấp thụ làm tại phòng thí nghiệm.

- Trong phân tích, trừ khi có những quy định khác, chỉ sử dụng các thuốc thử có độ tinh khiết được thừa nhận và nước cất hoặc nước đã loại khoáng hoặc nước có độ tinh khiết tương đương theo TCVN 4851 :1989

- Cảnh báo: khi dùng các thuốc thử phải tuân theo các quy định thích hợp về an toàn sức khoẻ

- Dung dịch hấp thụ của phương pháp:

+ Dung dịch hấp thụ axit: Pha loãng 2,8 ml dung dịch axit sulfuric đậm đặc (18M) vào

1lít với nước cất để tạo thành 0.1N axit sulfuric Cách khác, có được bằng cách mua axit sulfuric 0.1N

kiềm, dung dịch NaOH 0.1N Để chuẩn bị lít dung dịch, hoà tan 4.00g NaOH thể rắn trong

khoảng 900ml nước và điều chỉnh thể tích cuối cùng đến 1 lít nước, lắc kỹ trộn đều dung dịch

- Silicagel đã được sấy khố và làm sạch tương tự EPA 5.

- Natri thiosulfat, Na2S2O3.5H2O

- Ống đong dung dịch: Có chia vạch đến độ chính xác 1ml với dung tích 50ml, 100ml,

150ml, 200ml, 250ml

- Nước cất: Nước đã loại ion, nước cất phù hợp với Quy chuẩn kỹ thuật TCVN2177-09.

6 Thiết bị, dụng cụ:

6.1 Thiết bị:

- Thiết bị: thiết bị lấy mẫu khí thải ống khói: Apex (XC 572 - Series Models) do Mỹ sản xuất: thiết bị này đáp ứng đẩy đủ các yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo lấy mẫu đẳng tốc theo EPA method 1,2,3,4,5 và đáp ứng được các yêu cầu của:

+ EPA method 26A Phát thải nguồn tĩnh - Xác định hydro halogen và phát thải halogen

từ các nguồn phát thải tĩnh

+ EPA method 0050 Phát thải nguồn tĩnh - Xác định hydro halogen và phát thải halogen

từ lò đốt chất thải nguy hại

Hình 1: Giá đỡ máy Apex lấy mẫu khí thải ống khói

Hình 2: Máy Apex và các thiết bị phụ trợ Thông số chính của máy Apex:

- Đồng hồ đo lưu lượng khí gas: loại SK-25, đọc số trực tiếp trên mặt đồng hồ, lưu lượng đo lớn nhất 68 lít/phút, độ chính xác 0.1 lít

- Hiển thị đồng hồ: đọc trực tiếp trên máy

- Bộ điều khiển nhiệt độ: điều khiển nhiệt độ, nguồn điện 120 VAC/5A hoặc 240 VAC/3A

- Hiển thị nhiệt độ: màn hình LCD 3.5 inch, nhiệt độ hiển thị (độ C hoặc độ F) -1050C đến 13720C

- Kích thước : 494926cm

- Đầu dò lấy mẫu làm bằng thép không rỉ: kích thước 2.13m

- Nguồn điện : 120/60 Hz hoặc 240/50 Hz

- Trọng lượng : 19.5 kg.

- Đồng hồ đo áp suất ấp: 0-100kPa (0-30 in Hg)

- Bơm hút chân không E-0523: động cơ 250W, 120/VAC/60 Hz, lưu lượng 88 lít/phút (áp suất 0.25 kPa); lưu lượng 42.5 lít/phút (áp suất 3.73 kPa), áp suất bơm lớn nhất 86.4 kPa, khối lượng 15.9 kg

2.2.1 6.2 Dụng cụ:

- Đầu lấy mẫu và ống dẫn: làm bằng thạch anh hoặc thủy tinh borosilicat, trừ đầu lấy mẫu

yêu cầu bằng thủy tinh để tránh nhiễm bẩn mẫu gây cản trở cho phân tích

- Ống dẫn và thiết bị đo áp lực.

- Cái lọc: làm sạch bằng thạch anh hoặc thủy tinh borosilicat không có chất kết dính Tạp

chất trong cái lọc phải ít hơn 0,186 µg/cm2 cho mỗi kim loại cần đo Cái lọc cần có hiệu quả lọc 99,95 % (< 0,05 % thấm qua) với khói dioctyl phtalat 0,3 µg Vật liệu chế tạo có thể là sợi thủy tinh, sợi thạch anh hoặc polytetra floetylen (PTFE)

- Giá đỡ cái lọc: bằng thủy tinh như TCVN 7557-2:2005, trừ trường hợp giá đỡ bằng

teflon hoặc không bằng kim loại, không bị nhiễm bẩn

- Hệ thống sấy nóng cái lọc: theo TCVN 7557-2 : 2005.

- Bình ngưng (ống impinger loại 500ml): 06 chiếc

- Hệ thống ngưng tụ được dùng để ngưng tụ và hấp thụ hơi axit HCl, HNO3, HF, HBr,

Cl2, Br và xác định độ ẩm trong khí ống khói Hệ thống ngưng tụ gồm 6 bình nối liên tiếp với nhau bằng thủy tinh nhám hoặc thứ khác không dò, không gây nhiễm bẩn Bình teflon phải có cùng hình dạng và kích thước với bình lấy mẫu (impinger) bằng thủy tinh có cái nối không dò

rỉ, không gây nhiễm bẩn mẫu Ngoài ra khoảng cách từ đáy ống dẫn khí của bình teflon tới chỗ nối với bình chứa dung dịch axit phải bằng với khoảng cách đó của bình thủy tinh Bình đầu tiên là tùy chọn và bình này đóng vai trò một bẫy ẩm trong quá trình thử nghiệm, thông thường

là một bình trống

- Bình thứ hai và thứ ba chứa lượng đã biết dung dịch axit sulphuric 0.1N, bình hấp thụ phải là một bình Greengurg - Smith có mũi chóp tiêu chuẩn như mô tả trong EPA 5 Bình thứ

tư và bình thứ năm chứa một lượng đã dung dịch kiềm NaOH 0.1N Bình số sáu chứa 200-300g silicagen hoặc chất làm khô khác Ở lối ra của bình cuối cùng đặt một nhiệt kế đo được

- Băng teflon: dùng trong các mối nối của hệ thống.

- Bơm lấy mẫu có tốc độ hút từ 1 l/min đến 5 l/min với ống nối mềm.

- Thùng vận chuyển: được làm lạnh bằng đá.

- Đá vụn làm lạnh

- Chuẩn bị: nhật ký hiện trường, nhãn dán, ống đựng dung dịch đã được hấp thụ, bút viết vv…, máy phát, dây diện dự phòng trường hợp mất điện đột xuất

- Dụng cụ thu hồi lại mẫu:

+ Đầu lẫy mẫu, bàn chải thu mẫu (trong trường hợp kết hợp cả lấy mẫu bụi), bình chứa lưu giữ mẫu bằng thủy tinh, bình rửa (bình tia), đĩa petri, ống đong chia độ bằng thủy tinh, cân, phễu

+ Bình chứa lưu giữ mẫu bằng nhựa, bình chứa bằng polypropilene hoặc polyetylen có

nắp vặn lưu giữ silica gen Bình polyetylen mật độ cao có nắp vặn để lưu giữ các thuốc thử bình hấp thụ, dung tích 1 lít

+ Phễu bằng thủy tinh hoặc polyetylen, để dùng thu hồi mẫu

+ Cân điện tử: Có thể cân đến 0,5g

+ Thước: Thước kẹp và thước dây để đo đường kính mũi lấy mẫu và kích thước ống khói.

Ngày tháng năm 2019

Người lập

Nhữ Thị Hải Yến

Trưởng phòng quan trắc

Dương Văn Hùng

Phê duyệt

Trần Thị Minh Hải