- Чим небезпечний аміак Аміак, так само як і оксиди сірки і азоту бере участь у формуванні різних аерозолів...
- Звідки береться аміак
- Принцип вимірювання аміаку в атмосферному повітрі
- конвертер
- Результати наблюденйі за фонової концентрації аміаку в екологічно чистій зоні поблизу тваринницької...
- Результати наблюденйі за фонової концентрації аміаку в екологічно чистій зоні поблизу тваринницької...
Чим небезпечний аміак
Аміак, так само як і оксиди сірки і азоту бере участь у формуванні різних аерозолів які підвищують фоновий рівень пилу малих фракцій (PM2.5, PM10). Далі аміак окислюючись перетворюється в оксиди азоту, які в свою чергу викликають глобальне потепління. За фізіологічною дією на організм відноситься до групи речовин задушливої і нейротропної дії
Смог від одного із заводів добрив в США
здатних при інгаляційному ураженні викликати токсичний набряк легенів і важке ураження нервової системи. Аміак має як місцевим, так і резорбтивного дією. Пари аміаку сильно подразнюють слизові оболонки очей та органів дихання, а також шкірні покриви. Викликають при цьому рясну сльозотечу, біль в очах, хімічний опік кон'юнктиви і рогівки, втрату зору, напади кашлю, почервоніння і свербіж шкіри. Запах аміаку відчувається при концентрації 37 мг / м3. Гранично допустима концентрація в повітрі робочої зони виробничого приміщення становить 20 мг / м3. Гранично допустима концентрація аміаку в атмосферному повітрі населених пунктів дорівнює: середньодобова 0,04 мг / м3; максимальна разова 0,2 мг / м3.
З вищесказаного випливає, що якщо Ви відчуваєте запах аміаку, то ви знаходитеся в зоні де є перевищення ГДК як для робочої зони (більш ніж в два рази), так і для житлової зони - якщо за місцем проживання ви відчуваєте запах аміаку, то у вас перевищення норми мінімум в 900 разів.
Всесвітня Організація Охорони Здоров'я (ВООЗ) встановлює ліміт для аміаку в 0.01 мг / м3 в "в чутливих екологічних зонах", тобто в 25 разів нижче ніж гранично допустима концентрація в Росії.
Звідки береться аміак
Понад 70% добрив не засвоюється рослинами в Китаї
Що призводить зокрема, ось до таких наслідків. Але про воду та автоматичне вимірювання загального азоту, іншим разом!
Тваринницькі ферми є одним з основних джерел викидів аміаку в Європі, добрива, транспорт, різні хімічні речовини (наприклад склоочисники). Аміак виділяють тварини - свині, корови. За даними National Geographic до 70% сполук азоту потрапляє в грунт, воду і атмосферне повітря з добрив. У Китаї вважається нормою витрати 1 тонни добрив на гектар. У Росії я думаю трохи інший розклад, в великих містах звичайно переважає транспорт. У нас також є кілька великих аміачних заводів (наприклад, Куйбишев, Невинномиськ, Дорогобуж), навколо яких я думаю аміачний фон значно перевершує вимоги встановлені ВООЗ для «чутливих еко систем».
Принцип вимірювання аміаку в атмосферному повітрі
Якщо дуже наближено то, як правило кожен такий прилад складається з двох блоків (HORIBA, Teledyne, ESA, Thermo ... і інші, це звичайно не означає що всі прилади ідентичні. І ВАЗ і Мерседес теж використовують двигуни внутрішнього згоряння, наприклад). Основний блок (який вимірює NO) і додатковий блок який, здійснює конвертацію NH3.
Ці процеси можна описати рівняннями
NОy = NO + NO2 + NH3
NОх = NO + NO2
NH3 = NOy - NOx
Конвертація NH3 -> NO, відбувається в спеціальній печі конвертера при високій температурі.
Взагалі аналізатор HORIBA APNA-370 NH3, це прилад який до 2012 року сильно змінився, завдяки постійним вдосконаленням конвертера. C 2006 року були проведені наступні маніпуляції
- Більшість внутрішніх компонентів було перерозподілено з тим щоб зменшити загальну довжину газових магістралей всередині аналізатора.
- Діаметр більшості трубок був змінений за результатами тестів.
- Застарілі деталі були замінені.
- Для контролю роботи конвертера в його корпус стало можливим вбудувати термостат для установки джерела МІКРОПОТОК.
- Матеріал більшості газових магістралей був був замінений на менш полярні а саме MFA і PFA (про сополімеру докладніше тут , Для усунення абсорбції аміаку на стінках.
- Був перероблений конвертер
конвертер
Конструкція конвертера з кварцовою трубкою і сталевими каталізаторами
Ідеальний конвертер цей такий конвертер, який би з ефективністю не менш 98% відсотків і при температурі не більше 600 градусів конвертував б нам весь NH3 в NO. Поки ідеального конвертера немає, але ми на шляху його створення. З ефективністю напевно все зрозуміло, з високою температурою два недоліки. По-перше сама по собі температура в 850 ° C не зручна, а по-друге при такій температурі азот і кисень починають реагувати і привносити деяку похибка в вимірювання, зовсім маленьку, але при роботі на рівні мікрограмів, краще цього уникнути.
Спочатку в аналізаторі використовувався конвертер з нержавіючої сталі, але при високих температурах сталь потроху зношується і відбуваються витоку, які дуже складно вчасно зафіксувати. А після того, як витік виявлена, потрібно ремонт або заміна печі. Набагато ефективнішим виявилося використання запаяної кварцовою трубки з елементами з нержавіючої сталі всередині. Температура все одно повинна залишатися високою (870 ° С), однак практично повністю виключені витоку.
Так як система стабільна то, збільшити ефективність конвертації з 95% до 98% можна відповідної калібруванням. Для цих цілей, для особливо вимогливих користувачів ми і встановлюємо додатковий термостат з джерелом МІКРОПОТОК NO2 для періодичного калібрування і перевірки аналізатора. Аналізатор може автоматично проводити перевірку нуля і діапазону через заданий інтервал. І в разі потреби може бути проведена додаткова калібрування. Калібрування звичайно найкраще проводити від свіжого джерела, або від балона через розчинник.
Результати наблюденйі за фонової концентрації аміаку в екологічно чистій зоні поблизу тваринницької ферми
Перевірка роботи аналізатора, при кожному зміна конфігурації проводилася дуже ретельно. Зокрема був перевірений дрейф нуля відповідає нормі менш 3 мкг / м3 за 24 години. Для перевірка на вплив незмінних компонентів були взяті гази NO (100 ppb), SO2 (100ppb) і вода (50 об.%). Відхилення виявилися 5% при концентрації близько 100 ppb SO2, і до 13% при вмісті води до 50 об. %. Складно уявити собі атмосферне повітря з вмістом води в 50 об.%, Але для дуже вологих умов, можна встановити спеціальне молекулярне сито на вході, з діаметром пір близько 3А, що затримає молекули води, але пропустить молекули аміаку.
Результати наблюденйі за фонової концентрації аміаку в екологічно чистій зоні поблизу тваринницької ферми
На даний момент проводиться тестування в якості конвертера платиново-родієвим і молібденових каталізаторів. Перші серії тестів показали більш ніж 98% ефективність при температурі 450 ° С.
