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Qingdao Zhongrui Intelligent Instrument Co., Ltd
排ガス排出が無視できない凝結性粒子状物質CPM！
日付：2025-09-08読み：1
凝結性粒子状物質とは？従来のフィルター/フィルターカートリッジに捕捉されている粒子状物質との違いは何ですか。それはどのようにして生まれたのですか。なぜ排気ガスの超低排出モニタリングで重視されているのでしょうか。どのような危害が発生しますか。どうやって監視すればいいのでしょうか。CPMに触れたばかりの多くの読者が内心抱いている疑問だと信じています。固定源から排出される粒子状物質は、液体または固体粒子として直接煙道中に存在する濾過可能粒子状物質だけでなく、煙道から排出されて大気環境に入ってから短時間で固体または液状粒子に凝縮される凝縮可能粒子状物質も含む。次はCPMの神秘的なベールをはがすために編集してみましょう。
►凝結性粒子状物質とは？
凝縮可能粒子状物質（Condensable Particulate Matter、CPM）：煙道内の高温煙道ガス環境中では通常ガス状物質であり、大気環境中で冷却、希釈されて短時間で凝縮または反応して形成された固体または液体粒子状物質に排出される。
►従来のフィルター/フィルターカートリッジに捕捉されている粒子状物質との違いは何ですか。
GB/T 16157、HJ 836に従って捕集された粒子状物質は濾過可能粒子状物質（Filterable Particulate Matter、FPM）であり、煙道内で濾過筒または濾過膜によって直接的に捕捉できる液滴または固体粒子状物質を指す。それではぜんりゅうしぶつ（Total particulate matter，TPM）は煙道ガス中に排出される粒子状物質の総和であり、凝結性粒子状物質とろ過性粒子状物質の2つの部分からなる。
►それはどのようにして生まれたのですか。
1.化学成分と反応：
CPM中の主な無成分は、水溶性アニオン（SO 4²⁻など）と金属元素（Na⁺、K⁺など）、これらの成分は煙道ガス中で化学反応により生成される。例えば、SO₃とH₂SO₄は、冷却と希釈後に粒子状物質に凝縮する。また、NHランタンと有機成分（多環芳香族炭化水素PAHsやノルマルパラフィンなど）もCPMの重要な構成部分である。
2.物理プロセス：
CPMは煙道内にガス状に存在し、大気に排出された後、温度低下と希釈作用によりガス状物質は液体または固体粒子状物質に凝縮される。この過程は煙ガス排出時の温度、降温幅、湿度などの要素の影響を受け、水溶性イオン（例えば硫酸イオン、硝酸イオン）の生成を促進した。
►なぜ排気ガスの超低排出モニタリングで重視されているのでしょうか。
1.非効率失効大気汚染対策施設の排出・整備：
2023年11月22日、生態環境部弁公庁が発表した「非効率失効大気汚染対策施設の排出・整備作業方案」の意見募集稿、2024年9月9日、河南省生態環境庁が印刷配布「河南省非効率失効大気汚染対策施設の排出・整備実施方案」。両方のファイルが存在することに言及しています。有色タバコの羽、煙草の尾引き、「煙突の雨」等の現象の脱硫施設、必要に応じて煙突、管理施設及び副生成物処理製造システムの硫酸霧又は凝縮性粒子状物質（CPM）濃度。
2.超低排出評価モニタリング：
2024年6月2日、生態環境部弁公庁は「セメント企業の超低排出評価監視技術ガイドライン」を発表し、この文は酸化原理などの脱硝技術を採用するためには吸収装置をセットにし、粒子状物質を監視するほか、凝結可能な粒子状物質（CPM）を監視しなければならない、粒子状物質とCPMの質量濃度の和は10 mg/m 3以下である。
►どのような危害が発生しますか。
1.スモッグの発生：
CPMはPM 2.5エアロゾルを形成する核心物質であり、その特徴は粒子径が小さく（サブミクロン級）、消光性が強く、粒子数が巨大（、沈降しにくい、同時に吸湿増幅もでき、直接スモッグを引き起こす。
2.人体の健康に影響する：
凝結性粒子状物質は気道を通じて人体に入ることができ、その粒子径が小さいため、比表面積が大きく、肺に深く入り込みやすく、血液循環システムにも入りやすい。重金属、有機汚染物などの凝結性粒子状物質の中には毒性があり、人体の神経系、免疫系などに損害を与え、体の健康と正常な生理機能に影響を与える化学物質がある。
3.腐食設備施設：
いくつかの工業生産過程において、例えば排ガス排出後の処理段階において、凝結可能な粒子状物質は設備と配管に腐食をもたらす可能性がある。例えば、湿式アンモニア法による脱硫では、脱硫塔の外で生成される凝結性粒子状物質が塔体の腐食を深刻にする、セメント煙突から排出される煙霧ガスの中で、粒子状物質を凝縮することができ、煙突内壁を腐食させることができる。この腐食は設備の正常な運行に影響するだけでなく、設備の使用寿命を短縮するだけでなく、設備の漏洩、損傷などの問題を招き、企業のメンテナンスコストと生産リスクを増加させる可能性がある。
4.干渉監視データ：
凝結性粒子状物質は環境モニタリング装置に干渉し、モニタリングデータの正確性と信頼性に影響を与える。例えば、冷乾法CEMSにおいて、凝結可能粒子状物質は二次フィルタフィルタカートリッジの変色閉塞を招き、サンプリング流量に影響を与える、測定プローブの外に電気化学反応が形成され、測定データに干渉する。これらの問題は大気汚染対策に困難をもたらし、環境品質と汚染制御効果を正確に評価することができない。
►どうやって監視すればいいのでしょうか。
1.固定ソースCPMの3つの主な監視方法
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まとめ：比較凝縮法と希釈法、その中凝縮法はFPMとCPMの分離捕集を実現できるまた、希釈法よりも一定の携帯性を有するが、SO 2は溶解して硫酸イオンを形成することにより試験結果に正のばらつきが生じる。間接凝縮法の利点は、気相CPMが大気に入った後の形成過程をリアルに反映できることであるしかし、FPMとCPMの分離捕集は実現できず、機器の体積が大きく、重い。
2.国内外のモニタリング基準：
2.1「方法202――固定源からの可燃性のある特定排出を決定するためのドライインピンガー方法」、米国環境保護庁、
2.2「固定汚染源排ガス凝縮可能粒子状物質の測定乾式衝撃凝縮法方法ガイドライン（暫定）」、広東省生態環境庁、
2.3『DL/T 2091-2020石炭火力発電所排ガス中の凝結可能粒子状物質試験方法乾式衝突瓶法』、国家エネルギー局、
2.4「T/CIECCPA 048-2023石炭火力発電所排ガス中の凝結可能粒子状物質試験方法衝突法」、中国工業省エネルギー・クリーン生産協会。
3.広東省生態環境庁が発表した「乾式衝撃凝縮法」サンプリング原理の詳細
乾式衝撃ボトルとろ過装置を用いて、煙中の凝結可能な粒子状物質を試験した。その原理は凝結可能粒子状物質試料採取装置と濾過可能粒子状物質試験方法を併用し、煙ガス中の濾過可能粒子状物質が除去された後、凝結可能粒子状物質は試料採取装置中で凝縮し、衝撃ボトルと後置濾過膜に収集され、試料採取後直ちに窒素ガスで衝撃ボトルと濾過膜をパージして溶解性二酸化硫黄などのガスを除去し、それぞれ脱イオン水、アセトンとヘキサンで洗浄し、抽出して有機成分と無有機成分の2つに分離し、さらに濃縮、蒸発乾燥と秤量を行った。有機成分と無有機成分の質量とサンプリング体積に基づいて、凝結可能粒子状物質の有機成分、無有機成分及び総質量濃度を算出した。
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4.関連モニタリング製品の応用例
出所：青島衆瑞、ZR-D 35型排ガス凝縮可能粒子状物質サンプリング管及び付属装置
以上は凝結可能粒子状物質CPMに関する紹介であり、CPMの排出濃度、成分と粒子径分布を測定することにより、主要汚染源と高排出環節を識別し、重点汚染源に対する正確な監督管理と管理を実現することができる、凝結可能粒子状物質のモニタリングを展開することは、大気汚染防止の微細化、科学化レベルを高め、空気の質を改善するために重要な役割を果たす！
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