污染源烟尘浓度采样滤筒后续处理的改进及滤筒的质量控制

每年北方城市冬季采暖期，锅炉烟道气烟尘浓度监测是一项很重要的工作，属于污染源例行监测任务。 
　　在多年的锅炉检测工作中，对于采样用滤筒的准备及采样后滤筒的烘干称重工作，经常需要反复多次烘干称重，才能达到恒重。《空气和废气监测分析方法》第四版增补版[1]规定在105-110℃烘干一小时称重，多次重复，直到恒重为止。经过多年从事这项工作，一般情况按照书中的要求，通常需要重复5到6次，有时甚至需要重复7到8次。即烘干和称重5到6次或者更多次才能达到恒重。 经过多次反复试验按照新的烘干方式，即*次连续烘干五个小时，放置于干燥器中，冷却至室温以后，再烘干一小时，重复两次，共需要烘干称重三次即达到恒重。对于采样前和采样后的滤筒都做了多次对比实验。 
　　本次实验结果只针对采样前较干燥的滤筒及采样后没有被水浸湿的滤筒，对于采样过程中被水浸湿的滤筒不适用，本次实验只针对玻璃纤维滤筒，滤筒在干燥器中的冷却时间为40分钟。本次实验仪器有：BSA124S-CW型电子天平、WG2003型台式干燥箱，滤筒采用3号细玻璃纤维无胶滤筒。见表1表2： 
　　为滤筒的分析质量应注意[2]：1. 滤筒的检查和筛选。首先是外观检查，对于采样前的滤筒，应用刷子刷去表面的“毛刺”，大程度的滤筒表面在称量和采样过程中出现“掉渣”现象，影响数据的性。其次是对滤筒进行针孔检查，一般的细玻璃纤维滤筒对尘粒捕集率可达99%，但由于有的滤筒上存在着可以直接通透的针孔，导致滤筒的捕集效率降低，应将滤筒罩于眼睛上对着光源进行检查。后是规格统一检查、重量筛选和阻力筛选。规格检查：目前广泛使用的是70×25mm规格的滤筒，但不同厂家的产品还会有尺寸上的差别，要根据自己设备的情况选用与其相匹配的滤筒，规格不符以及在放入、取出yan枪时给操作带来不便的滤筒都应剔除。重量筛选：根据实际工作的经验，规格为70mm×25mm的玻璃纤维滤筒的标准重量为1±0.2g，若滤筒重量出此范围，则应考虑剔除。这是因为：低于重量下限会因滤筒壁薄，使滤筒的强度降低，易造成滤筒破裂：高于重量上限，则会因滤筒壁厚使抽气阻力增大，降低捕集效率。阻力筛选：将滤筒放入采样枪中，当烟尘测试仪处于正常工作状态，空载调节流量为50L/min时，负压应不大于10.0kpa。
　　2. 如果测量时烟气温度过400度[2]，应该将滤筒放入马福炉中在400度进行烘干，反复多次直到恒重为止。 
　　3. 制作和使用标准滤筒[2] 。为进一步提高称量的性和精密性，对样品的烘干、冷却、称量的全过程进行控制，及时了解质控情况，可采用制作和使用标准滤筒的方法。制作标准滤筒：预先仔细挑选一批滤筒并将其编号，经高温烘烤，恒重处理，并按标准方法进行称量，经过10天的称量，求出每个滤筒各自的平均值和相对标准偏差（s），选取误差﹤0.5mg和s≤5%的滤筒作为标准滤筒，各滤筒的平均值作为各自的真值。使用标准滤筒：在烟尘样品的分析过程中，根据样品多少随机抽取1个或多个标准滤筒，同该批样品一起烘干、冷却、称至恒重。若标准滤筒的稳定值与真值之差在±0.0004g范围内则视为合格。 
　　4. 每次从烘箱取出滤筒放入干燥缸都应快速，每次用天平称重也应该快速，目的是尽量减少滤筒在空气中的暴露时间，大限度减少滤筒在空气中吸潮、增重。据文献资料[3]：空气湿度每增加10%，滤筒的称量值也平均增加23mg。 
　　5. 称量时注意实验室环境湿度[3]。采样前、采样后称量时的湿度差值要求小于5%，以避免称量系统误差。湿度 过40%时不要进行这项工作，或者使用除湿机使湿度降低。在有条件的情况下，应建立恒温恒湿实验室。 
　　6. 实验证明：冷却时间对滤筒质量无明显的影响。即使冷却90分钟、甚至冷却到第二天共18小时，滤筒质量也没有明显变化，其差值小于0.0005克。以往有些人对此有不同看法[4]，认为冷却时间对滤筒质量影响很大，随着冷却时间的增加，呈现正误差，我认为很大可能是干燥器密封不严导致。如果发现干燥器密封不严，应均匀涂抹一层真空脂。实验结果见表3： 
　　结论：经过实验发现：1、采用新的烘干方式与原来的烘干方式相比既节省时间，又可以减少烘干和称重的次数 ，减少了工作量。即*次连续烘干五个小时，放置于干燥器中，冷却至室温以后，再烘干一小时，重复两次，共需要烘干称重三次即达到恒重。 对于采样过程中被水浸湿的滤筒，应适当增加烘干时间与烘干次数。2、冷却时间对滤筒质量无影响。