Межгосударственный стандарт ГОСТ 17.2.4.01-80 "Охрана природы. Атмосфера. Метод определения величины каплеуноса после мокрых пылегазоочистных аппаратов" (введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 11 марта 1980 г. N 1102)

Nature protection. Atmosphere. Method for determining the amount of drops carried after apparatus for wet scrubbing of dust and gases have been operated

Дата введения установлена 1 июля 1981 г.

Настоящий стандарт устанавливает метод определения величины каплеуноса после мокрых аппаратов пылегазоочистки, орошаемых водными растворами солей, кислот и щелочей при конечном каплеуносе не более 5 г/м3 (при нормальных условиях - температуре 0°С и давлении 101325 Па) и содержании в массе остаточной пыли водорастворимой соли с выбранным ионом-индикатором менее 2%. Скорость в газоходе на выбранном участке не должна превышать 25 м/с.

Сущность метода заключается в отборе измеренного объема газа из газожидкостного потока, отделении капель орошающего раствора с помощью каплеприемника, помещенного внутри газохода, и определении количества раствора по содержанию одного из ионов раствора, принимаемого в качестве индикатора.

В зависимости от химического состава орошающего раствора содержание ионов-индикаторов сульфатов определяют по ГОСТ 4389-72; нитратов - по ГОСТ 4198-75; хлоридов - по ГОСТ 4245-72; общего магния - по ГОСТ 4151-72; фосфатов - по ГОСТ 18309-72 и по ГОСТ 24596.2-81; ионов К(+), Na(+), Ca(++) определяют методом пламенной фотометрии.

В качестве иона-индикатора принимают тот ион, содержание которого в жидкой фазе максимальное, а в газовой минимальное. Наибольшая относительная погрешность при определении величины каплеуноса не превышает 20%.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. Метод отбора проб

1.1. Пробы отбирают в каждом центре участков с равновеликими площадями, на которые условно разделяется выбранное сечение (табл. 1, 2), на взаимно перпендикулярных направлениях.

Таблица 1

Разбивка прямоугольного сечения газохода на участке отбора проб

Сторона сечения, мм	Количество равновеликих квадратов
До 200	1
200-400	4
400-600	6
600-800	8
Св. 800	10

Таблица 2

Разбивка круглого сечения газохода на участке отбора проб

Диаметр газохода, мм	Количество равновеликих колец
До 200	3
200-400	4
400-600	5
600-800	6
800-1000	8
Св. 1000	10

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.2. Участок газохода, в котором отбирают пробу, должен быть прямолинейным на протяжении не менее трех диаметров (или сторон) сечения газохода.

1.3. Сечение газохода, в котором проводится отбор пробы, выбирают согласно ГОСТ 12.3.018-79, разд. 1. На газоходе круглого сечения приваривают два штуцера диаметром 50 мм и высотой 40 мм на взаимно перпендикулярных диаметрах. На газоходе прямоугольного сечения количество штуцеров соответствует числу равновеликих квадратов, примыкающих к стенке газохода, на которой размещают штуцера.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.4. Для выбора каплеприемника проводят качественную оценку величины каплеуноса с отбором пробы на полоску индикаторной бумаги, которую закрепляют на деревянной рейке и помещают в середину газохода против направления потока газа с выдержкой от 5 до 10 с. Конструкцию каплеприемника выбирают по оценке количества пятен размером не менее 0,2 мм, приходящихся на 1 см2 индикаторной бумаги (табл. 3). Эта же таблица может служить и для ускоренной качественной оценки эффективности работы каплеуловителей.

1.5. С помощью пневмометрической трубки по ГОСТ 12.3.018-79 и ГОСТ 8.361-79 и микроманометра по нормативно-технической документации определяют поля скоростей по ГОСТ 12.3.018-79 в выбранном для отбора проб сечении.

1.6. Схему для отбора проб собирают по черт. 3. Перед размещением каплеприемника в газоходе собранную схему проверяют на герметичность. Для этого плотно зажимают входное отверстие каплеприемника при включенном вакуумнасосе и заданном расходе газа через диафрагму. При герметичности схемы уровень жидкости на шкале дифманометра падает до нуля. При наличии подсосов они устраняются, схему вновь проверяют на герметичность и только после этого помещают в газоход.

1.5, 1.6. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Таблица 3

Среднее количество пятен на 1 см2 индикаторной бумаги	Исполнение каплеприемника	Оценка эффективности работы каплеуловителя
Не более 5	1	Удовлетворительная
5-20	2	Плохая
Более 20	3	Практически не работает

1.6.1. Каплеприемник устанавливают в крайней точке выбранного сечения газохода (п. 1.1) входным отверстием навстречу газовому потоку. Отбор проб проводят исходя из условий равенства средней скорости газов в газоходе и входном отверстии каплеприемника, регулируя расход просасываемого газа. Во время отбора проб каплеприемник перемещают по диаметру круглого газохода или по средней линии прямоугольного с фиксацией на 2-3 мин в каждой выбранной точке.

1.6.2. При использовании щелевого каплеприемника ребро сетчатого сепаратора и входная щель устанавливаются против потока.

1.6.3. Общая продолжительность отбора проб составляет:

30-40 мин - для каплеприемника исполнения 1 (черт. 1);

20-30 мин - для каплеприемника исполнения 2 (черт. 1);

10-15 мин - для каплеприемника исполнения 3 (черт. 2).

1.7. Пробы отбирают из каждого штуцера 2-3 раза. Одновременно с первыми и последними отборами газожидкостных проб отбирают пробы орошающего раствора объемом 200-250 см3, которые для усреднения смешиваются.

Пробы раствора отбирают перед газоочистным аппаратом.

1.6.1 - 1.7. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.8. После окончания отбора пробы каплеприемник извлекают из газохода, отсоединяют от коммуникаций и вытирают с наружной стороны влажным ватным или бумажным тампоном от пленки раствора.

Если за время отбора проб карман каплеприемника исполнения 2 будет переполнен, то пробу отбирают снова с меньшим промежутком времени.

1.8.1. Внутренние поверхности каплеприемников и вату тщательно промывают дистиллированной водой по ГОСТ 6709-72, сливая смывы через газозаборный носик, а у щелевого каплеприемника - через штуцер. Полученные растворы отфильтровывают от твердых включений на воронке с бумажным фильтром.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.8.2. (Исключен, Изм. N 1).

2. Аппаратура, материалы и реактивы

Для проведения испытания применяют следующие аппаратуру, материалы и реактивы:

фотометр пламенный с нижним пределом измерения не более 0,02 мг/дм3 по нормативно-технической документации;

микроманометр ММН по нормативно-технической документации;

пневмометрическая трубка по ГОСТ 12.3.018-79;

секундомер;

реометр с набором диафрагм для измерения расхода газа в интервале от 2 дм3/мин и выше по ГОСТ 9932-75;

набор каплеприемников с диаметрами входного отверстия от 5 до 9 мм и интервалом в 1 мм. В зависимости от содержания капель орошающего раствора применяется одно из трех исполнений каплеприемника;

каплеприемник, указанный на черт. 1, исполнения 1 представляет циклон из стекла с улиточным входом газа. Входная трубка циклона имеет заборный носик в виде воронки;

каплеприемник, указанный на черт. 1, исполнения 2 имеет на приемном носике карман для сбора жидкостной пленки, стекающей по поверхности каплеприемника;

щелевой каплеприемник, указанный на черт. 2, исполнения 3, изготовленный из металла, имеет сетчатый поглотитель жидкостной пленки для предотвращения ее попадания в газозаборную щель (сетка с размером стороны ячейки в свету не более 1 мм по ГОСТ 3826-82). Отсос пробы газовоздушной смеси происходит через центральную трубку, которая имеет паз шириной 1-1,5 мм на длине встроенной части в корпус.

Для предотвращения вторичного уноса из стеклянных циклонов (черт. 1, исполнения 1, 2) полые камеры заполняются рыхлым ватным тампоном. Вату предварительно отмывают дистиллированной водой от ионов натрия и высушивают. Ватный тампон закрепляют сеткой, общее сопротивление при этом не должно превышать 300-500 Н/м2 (30-50 мм вод. ст.);

источник разрежения для отсоса газожидкостной пробы через каплеприемник производительностью до 100 дм3/мин (эжектор, вакуум-насос, электроаспиратор и др);

бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026-76;

воронки стеклянные по ГОСТ 25336-82;

пробирки стеклянные по ГОСТ 25336-82;

мерные колбы вместимостью 50, 100, 250, 1000 см3 по ГОСТ 12738-77;

набор ареометров по ГОСТ 18481-81;

трубка металлическая внутренним диаметром 5-10 мм и длиной от 1000 до 1500 мм;

рейка деревянная сечением 30х10 мм и длиной до 1000 мм;

бумага индикаторная; готовят, смачивая полоски фильтровальной бумаги размером 30x40 мм насыщенным водным раствором сернокислого закисного железа. На высушенную на воздухе бумагу ватным тампоном втирается тонкий слой железосинеродистого калия. Готовую индикаторную бумагу хранят в эксикаторе. Срок годности 2 месяца;

железо сернокислое закисное по ГОСТ 4148-78;

калий железосинеродистый по ГОСТ 4206-75;

калий хлористый по ГОСТ 4234-77;

кальций углекислый по ГОСТ 4530-76;

кислота соляная по ГОСТ 3118-77;

натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Все реактивы должны быть квалификации чистые для анализа (ч. д. а.).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. Подготовка к определению иона-индикатора

3.1. Приготовление стандартных растворов - по ГОСТ 4212-76.

3.2. Приготовление рабочих растворов

25 см3 стандартного раствора, содержащего ион натрия, калия или кальция, переносят в мерные колбы вместимостью 250 см3 и доводят до метки дистиллированной водой.

1 см3 рабочего раствора содержит 0,1 мг ионов.

3.3. Построение градуировочного графика

В колбы вместимостью 100 см3 вносят ниже перечисленные количества рабочего раствора натрия, калия или кальция - 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 70, 80 см3 - и доводят до метки дистиллированной водой. Измеряют интенсивность излучения на пламенном фотометре, начиная с дистиллированной воды и кончая максимальной концентрацией иона.

По данным измерений строят градуировочный график в логарифмических координатах "миллиамперы - концентрация ионов".

3.4. Определение плотности орошающего раствора

Ареометром определяют среднюю плотность раствора с точностью до второго знака.

4. Определение содержания ионов-индикаторов натрия, калия или кальция

Растворы проб орошающей жидкости и растворы, полученные при промывке каплеприемников и ватных тампонов, переносят в мерные колбы и разбавляют дистиллированной водой до концентраций, соответствующих рабочей части градуировочного графика. Измеряют интенсивность излучения полученного раствора на пламенном фотометре и с помощью градуировочного графика находят содержание ионов в отобранной газожидкостной пробе.

Для повышения точности результатов анализа твердая фаза в пробах суспензии солей кальция растворяется добавлением децинормального раствора соляной кислоты до исчезновения взвеси.

5. Обработка результатов

5.1. Величину каплеуноса (а) в г/м3 вычисляют с точностью до второго знака по формуле.

          q x ро

      a = ------,

          с х V

               н

      где q  - масса иона-индикатора в отобранной пробе, г;

                                                  3

          ро - плотность орошающего раствора, г/дм ;

                                                                      3

          с  - концентрация иона-индикатора в орошающем растворе, г/дм ;

          V  - объем газовой фазы, прошедшей через каплеприемник,  приве-

           н                                  3

               денный к нормальным условиям, м .

5.2. Для уменьшения погрешности определения величины каплеуноса находят среднеарифметическое значение (а_ср) в г/м3

            а  + а  + а  + ... + а

             1    2    3          n

      а   = -----------------------,

       ср           n

      где а , а , а , ... а  - значения величины  каплеуноса  в выбранном

           1   2   3       n                        3

                               участке газохода, г/м ;

          n                  - количество проб.

5.2.1. Относительная погрешность отдельного измерения определений от среднеарифметического значения каплеуноса при одном и том же технологическом режиме не должна превышать +-15%.

Разд. 5. (Измененная редакция, Изм. N 1).