环境保护用气体及液体标准物质的生产技术
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单位简介
大连大特气体有限公司成立于一九九二年,注册资本1278万元,企业人员在册总人数261人,资产总额38220万元;近三年销售收入始终保持两位数增长,2022年销售额达到29690万元;拥有授权发明专利两项,软件著作权专利两项,实用新型专利近40项,正在受理中专利15项。大连大特气体有限公下设气体研究院作为技术研发机构,全力发展标准气体、标准试剂、工艺化改进、标准化工作等关键性技术项目,以公司销售总额约5%的资金投入到研发中来。
案例概述
根据环保行业的发展与用户需求,大连大特气体有限公司推出了挥发性有机物(VOCs)测定用标准物质、汽车尾气检定用标准物质、环境空气废气臭气测定用标准物质、新型灭弧气体标准物质以及环保用液体标准物质等多项产品。其中VOCs系列标准物质包括氮中4组分内标物、12醛酮、43组分、57组分PAMS挥发性有机物等有证标准物质以及65组分以及116组分挥发性有机物等标准物质,全面满足用户对产品需求。这些产品具有良好的均匀性、稳定性以及低不确定度等特点,在不同空间和时间传递量值,使所测量得到的结果获得计量溯源性。公司产品通过多家用户的测试和反馈,证明了其可靠性和实用性,赢得了业内企业和消费者的广泛好评。技术原理
一、气体标准物质的制备技术气体标准物质的制备方法为称量法,采用高精度质量比较器实现气瓶的精确称量,称量方法严格按照GB/T 5274.1-2018《气体分析 校准用混合气体的制备第1部分:称量法制备一级混合气体》进行,确保称量数据的溯源性与准确性。
气体标准物质的生产设备为自主研发,内部管路经钝化,能有效防止杂质引入和气体之间反应,使配制过程更安全高效且精准。
二、液体标准物质的制备技术
液体标准物质的制备方法同样为称量法,采用十万分之一的高精度天平实现试剂的精确称量,称量方法严格按照GB/T 5274.1-2018《气体分析 校准用混合气体的制备第1部分:称量法制备一级混合气体》进行。
液体标准物质采用超声技术进行混匀,以确保其均匀性。混匀完成后,采用安瓿瓶自动封装仪进行分装,整个过程耗时短,效率高,更好的杜绝了分装过程中对易挥发组分的影响,降低了封装过程可能引起的挥发性不确定度。
三、原料气纯化技术
采用过滤吸附、深井冷凝、精馏、催化等组合装置,通过对吸附剂或催化剂的开发、有效冷凝面积和相应的空速的调整等技术,对市购的纯度不足的原料进行纯化,从而实现标准物质制备的需求。
适用范围
环境保护用标准气体与标准液体的主要作用是保证环保监测数据的准确、可靠和可比性,为环境保护提供科学依据和技术支持,广泛应用于大气、水和土壤污染物的监测和分析中,包括二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等重要污染物质,氧、氢、氮、氩等惰性气体以及水体中微量有害杂质。它们广泛应用于环保部门、科研机构、环境监测机构、大型企业等单位,对于环境污染的防治和环境质量的提升起到了重要作用。工艺流程及说明
标准物质的生产的工艺流程按如下顺序共分十个环节。一、策划:将用户需求的标准物质的组分浓度转化为组分所需加入的质量;
二、原料气检测:检测原料是否合格;
三、钢瓶处理:对于生产气体标准物质,需要对气瓶进行处理;
四、制备:采用称量法制备标准物质;
五、定值:根据实际加入的组分质量对标准物质定值;
六、混匀:对成品标准物质进行混匀处理;
七、定值:对成品标准物质分析检测;
八、不确定度的评估:评估标准物质的不确定度;
九、出具证书与标签;
十、包装、存储和运输。
主要技术参数
一、标准物质的制备压力不超过9Mpa,若极限充装压力低于9Mpa则采用极限充装压力;二、将目标气瓶与原料气瓶分别接入装置成品管道和原料管道后,抽真空至1Pa以下。
三、实际加入量与理论加入量差比不超过5%;
四、充装完成后,对成品气阀门进行抽真空,10秒钟内真空度需小于50Pa;
五、气体标准物质交替称量R值的差值的平均值小于2mg,液体标准物质小于0.02mg;
六、不确定度评估过程包含因子k=2;
经济指标
大连大特气体有限公司环保类气体/液体标准物质、VOCs系列气体标准物质的销售收入始终保持高速增长。2022年,大连大特气体有限公司产值达到三亿元,主营业务收入为27718万元,主营业务利润率达到17%;环保类气体标准物质的年销售收入达到5000万元,利润率为33%;其中,VOCs系列气体标准物质年销售收入达到2000万元,利润率超过56%。环保类气体标准物质的市场占有率超过2%,仅次于生态环境部环境标准研究所排在行业第二位。
工程示范及应用情况
一、聚光科技(杭州)股份有限公司于2020-2023年我公司采购大量VOCs系列标准气体,主要用途为仪器鉴定、在线监测与对外检测用校准气。
二、北京雪迪龙科技股份有限公司于2020-2023年向我公司采购大量硫化物、氟化物、氨气等组分的环保用标准气体,主要用途为污染源排放监测、环境空气质量监测与水环境监测。
推广前景
环保类气体及液体标准物质的推广,不仅能够有效的减少对环境的污染,还能提高产品质量和市场竞争力。例如,在工业领域,使用环保气体标准物质可以提高生产效率和生产质量,降低生产成本,同时也能提高企业形象和市场竞争力。此外,环保类气体标准物质还可以应用于环境监测、气象预报、科研实验等领域。例如,在VOCs的监测中,使用VOCs系列气体标准物质可以提高数据准确性和可靠性,有效的保障监测工作的有效性和科学性。
获奖情况
(1)2018年“专精特新”产品技术,颁奖机构:辽宁省工业和信息化委员会;(2)大连市科学技术进步二等奖,颁奖机构:大连市人民政府;