粉煤灰中氨量測定方法研究

北極星大氣網訊:1.必要性分析

節能減排是我國「十二五」最重要的任務之一。我國大氣汙染排放標準日趨嚴格，電廠煙氣脫硫脫硝工藝技術發生了很大變化，呈現出從石灰石-石膏法佔據絕對主導地位向多種工藝技術共同發展的趨勢，其中氨法脫硫技術被列為燃煤電廠煙氣脫硫的發展方向。

氨法脫硫就是以液氨或氨水為脫硫劑，與煙氣中的二氧化硫起反應，並通過空氣氧化，最終產物為硫酸銨的脫硫工藝。氨法脫硫回收二氧化硫效率高，副產品硫酸銨可作為複合肥，實現了廢物資源化利用，受到國內眾多企業的青睞。

隨著氨法脫硫的逐漸推廣應用，其副產品粉煤灰中的氨含量也大大提高,而粉煤灰是建築施工中混凝土的重要成分。在混凝土攪拌過程中，由於鹼性條件和大量熱量的存在，銨鹽發生分解，釋放出氨氣，會對現場施工人員造成人身傷害。同時，混凝土中殘存的氨緩慢釋放，也會長期汙染建築物內環境，侵害居民身體健康，危害巨大而隱蔽。目前，我國還沒有粉煤灰氨釋放量檢測方法，故提出對粉煤灰中氨釋放量方法的研究具有十分重要的意義。

2.試驗方法介紹

用環境測試倉模擬室內環境，用恆流採樣器採樣收集混凝土試塊中粉煤灰氨的釋放量，用分光光度法測定釋放出的氨含量。

2.1 試驗儀器

恆流採樣器：採樣過程中流量穩定，流量範圍包含0.5L/min，並且當流量0.5L//min時，能克服10kPa的阻力，此時用皂膜流量計校準系統流量，相對偏差應不大於±5%。

大型氣泡吸收管：出氣口內徑1 mm，出氣口至管底距離等於或者小於5 mm。

具塞比色管：10 mL/。

可見分光光度計。

環境測試艙：溫度23±1℃，相對溼度45%±5%，空氣交換率(1±0.05)次/h，被測樣品表面附近空氣流速：0.1～0.3 m/s。

2.2 試驗步驟

1）製作混凝土試塊

將粉煤灰按照混凝土的配比製作成試塊，使混凝土試件的外表面積s與環境艙的淨容積V之比為2∶1。

2）調節環境測試艙

調節測試箱的控溫、控溼裝置，使測試箱內溫度23±1℃、溼度45%±5%，空氣交換率（1±0.05）次/h,混凝土試塊表面附近空氣流速0.1～0.3m/s。

3）環境測試艙穩定

將做好的試塊放入環境測試艙中每天測試1次。當連續2d測試濃度下降不大於5%時，可認為達到了平衡狀態。以最後2次測試值的平均值作為試塊中氨釋放量測定值。

4）吸收液配置

吸收液[c(H2SO4)=0.005mol/L]，量取2.8 mL濃硫酸加入水中，並稀釋至1L。

5）氨濃度採集

用皂膜流量計校準採樣器，將準備好的大型氣泡吸收管同環境艙的出氣口連接，吸收管的另一端連接恆流採樣器， 調節採樣器的流量為500mL/min，採集10min，採氣5L。

6）氨濃度測定

將採集的洗手液轉移到10mL待測液到比色管中，加入0.5mL的50g/L水楊酸,0.1mL的10g/L亞硝基鐵氰化鈉，0.1mL的0.05mol/L次氯酸鈉溶液,搖勻,靜置1h後，在分光光度計上測定吸光度。

7）氨標準曲線的繪製

氨標準貯備液:稱取0.3142g經105℃乾燥1h的氯化銨（NH4Cl），用少量水溶解，移入100mL容量瓶中，用0.1mol/L稀硫酸稀釋至刻度，此液1.00ml含1.00mg氨。

取10 mL具塞比色管7支，按下表製備標準系列管。

在各管中加入0.50 mL的50g/L水楊酸溶液，再加入0.10mL的10g/L亞硝基鐵氰化鈉溶液和0.10mL的0.05mol/l次氯酸鈉溶液,混勻，室溫下放置1h。用1cm比色皿，于波長697.5nm處，以水作參比，測定各管溶液的吸光度。以氨含量（μg）作橫坐標，吸光度為縱坐標，繪製標準曲線，並用最小二乘法計算校準曲線的斜率、截距及回歸方程。

Y=bX+a

式中：Y——標準溶液的吸光度；X——氨含量，μg；a——回歸方程式的截距；b——回歸方程式斜率，吸光度/μg。

表1 7支標準比色管

標準曲線斜率b應為0.081±0.003吸光度/μg氨。以斜率的倒數作為樣品測定時的計算因子（Bs）。

3.結論

連續測試10組混凝土試塊，測試實驗結果見表2。

表2 連續10 組測試結果

本檢測方法的相對標準偏差1.29%＜5%，說明本檢測方法的精密度比較高，穩定性比較好，而且方便快捷，容易實施，適應範圍廣，推廣後具有良好的社會和經濟效益。

本檢測方法模擬建築物使用時的室內環境狀況，通過測試混凝土試件中氨釋放量，對該項指標進行控制，即可控制建築物室內的氨濃度。

本檢測方法由於模擬了建築物內的環境狀況，因此檢測結果接近真實情況，這對有效控制室內氨濃度有很大的指導意義。

本次檢測結果氨濃度＞0.2mg/m3，超出了《民用建築工程室內環境汙染控制規範》GB 50325-2010（2013年版）中汙染物濃度氨含量的限量，因此應該減少混凝土中粉煤灰的含量，或者粉煤灰加入混凝土之前應進行脫氨處理。

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