一、氨逃逸的定义
氨逃逸是指工业生产过程中,为实现特定环保或工艺目标而投入的氨气(NH₃)未充足参与反应,最终随尾气、废水或工艺流排出系统的现象,核心是未反应的氨气的泄漏或流失,是环保治理、化工生产、能源电力等领域重点关注的对象。
二、氨逃逸的危害
1.污染环境
逃逸的氨气是恶臭气体,嗅阈值低,仅0.02mg/m³,少量即可产生刺鼻气味,造成大气污染。更危险的是,氨气是碱性气体,会与空气中的二氧化硫(SO₂)、水蒸气反应生成铵盐颗粒物,成为PM2.5的二次污染源,同时铵盐颗粒物随降雨沉降可能导致酸雨,影响水体生态平衡。
2.损坏设备
铵盐颗粒物具有强腐蚀性和粘性,会在烟道、除尘器、换热器、烟囱等设备内壁沉积,导致设备腐蚀穿孔、管道堵塞,降低效率的同时缩短设备使用寿命。更严重的是,在SCR/SNCR脱硝系统中,铵盐覆盖催化剂表面,导致脱硝效率下降,容易陷入“氨逃逸→催化剂失效→氨逃逸加剧"的恶性循环中,加速设备老化失效,增加运维成本。
3.威胁安全
氨气是碱性气体,不同浓度的氨气对呼吸道、眼睛有强烈刺激性短期接触可能会引发咳嗽、流泪、呼吸困难的症状,严重时会导致化学性肺炎;同时氨气与空气混合后,在一定体积浓度范围内遇明火、高温会引发爆炸,威胁车间安全。
三、氨逃逸的检测
(一)监测标准
不同行业因生产特性、氨气排放场景差异,其检测标准的细分要求也更丰富,以下是主要工业行业对应氨气检测标准:
行业 | 工艺/环节 | 标准限值(mg/m³) | 主要依据标准 |
电力 | SCR脱硝 | ≤2.5 | HJ562-2010 |
电力 | SNCR脱硝 | ≤8 | HJ563-2010 |
水泥 | 窑尾及余热系统 | ≤10(一般) | GB4915-2013 |
≤8(特别) |
水泥 | 超低排放 | ≤5 | 环大气〔2024〕5号 |
钢铁/焦化 | 焦炉/烧结 | ≤8 | GB16171.1-2024 |
垃圾焚烧 | 焚烧炉 | ≤8 | 地方标准(如DB12/1101-2021) |
化工/化肥 | 一般排放 | ≤100 | GB16297-1996 |
制药 | 工艺废气 | 速率≤4.9kg/h(15m) | GB14554-93 |
污水处理 | 厂界 | ≤1.5 | DB11/2007-2022 |
(二)在线连续监测方法
这种方法适用于工艺管控、合规在线监控,可以24小时连续监测,数据实时传输,是工业工艺优化、环保联网监控的有效手段:
1.可调谐半导体激光吸收光谱法(TDLAS)
①原理:发射特定波长的激光穿过被测气体,通过激光吸收强度计算氨浓度。
②依据标准:HJ1394-2024《环境空气气态污染物(氨、硫化氢)自动监测系统技术要求及检测方法》
③适用场景:工业脱硝系统出口(SCR/SNCR)、化工工艺管道;精度±0.15%、响应时间<10秒。
④优缺点:抗粉尘/水汽干扰强、精度高,是当前工业氨逃逸监测的主流方法。
2.紫外差分吸收光谱法(DOAS)
①原理:利用氨在紫外波段的特征吸收,通过差分算法消除背景干扰,计算浓度。
②适用场景:大管径烟道(如水泥窑尾)、多污染物同时监测(可同步测NOₓ、SO₂)。
③优缺点:可多参数联测,但对高粉尘环境适应性略差于TDLAS。
3.电化学传感器法
①原理:氨气体在传感器电极表面发生电化学反应,产生电流信号与浓度成正比。
②适用场景:低浓度环境空气在线监测(如厂界、园区);成本低、体积小。
③优缺点:成本低、易部署,但寿命短(1—2年)、易受CO₂、H₂S等干扰。
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测定原理:TDLAS技术;
采样方式:在位式高温伴热抽取;
测量范围:0-10ppm,0-50ppm,量程可选;
适用:电力、冶金、钢铁行业。
(包含部分AI生成内容)