紫外吸收法测试烟气中SO2.docVIP

第一章 烟气监测中干扰SO2测试的几种气体 随着国家环保部开展的以锅炉或炉窑监测SO2/NOx为主的气态污染源调查，以及全国各省市环保局主张的CEMS在线监测系统的大力普及，SO2/NOx的CEMS在线监测与瞬时监测之间的数据不统一性的矛盾日趋突出。 目前国内普及的SO2/NOx 常用的瞬时监测仪器多为恒电位电解法—亦即电化学传感器法，国内自95年推出第一台电化学传感器的烟气测试仪以来，以电化学传感器为探测原件的便携式烟气监测仪籍其体积小、重量轻、测试方便等特点在十五年间迅速占领中国市场，成为锅炉烟气或炉窑尾气排放监测的主打仪器，目前国内生产该类型的便携式监测仪器有十几个生产厂家，加上来自英国、德国等国外品牌，供货厂家大致有20个。 几乎所有的便携式的以电化学传感器为探测元件的生产厂家都使用同一厂家即英国CITY公司生产的3SF/F—SO2传感器/3NF—NO传感器，个别厂家使用或部分使用瑞士公司生产的电化学传感器。 本人自1991年参加工作以来，一直从事烟尘烟气便携式测试仪器的市场调研、研发定向及市场推广、售后服务等，在实际的工作当中不断有用户反映烟气或管道气SO2的监测数据误差较大。我所接触的顾客最早提出该问题的是上海市环境监测中心，他们提出在对管道煤制气的监测中，SO2显示数值特别高，到了无法令人信服的地步，由于当时对SO2电化学的相关知识知之甚少，当时无法解答顾客的疑问。2000年后，随着各地装备的CEMS在线监测仪器越来越多，CEMS的标定及校准仍使用电化学传感器的便携式烟气监测仪，但某些行业--例如水泥行业、铝业制造及钢铁冶炼高炉等炉窑的SO2排放使用原来电化学仪器标定其CEMS的SO2数值大部分是明显偏高的。 2007年8月，中国环境监测总站在青岛召开各省、直辖市、省会城市环境监测工作会议，许多与会代表提出目前电化学传感器测试烟气中的SO2存在许多问题，中环总站副站长在会上指出：电化学传感器是否继续适用我国的固定污染源测试值得商榷？建议环境监测仪器的生产厂家抓紧时间研制稳定、可靠的SO2测试仪。 2008年3月份，山东省环境监测中心、淄博市环境监测站、淄博市淄川区环境监测站三级监测部门分别使用英国、雷博3020烟尘烟气测试仪及3012自动烟尘气测试仪对淄川辖区的山水水泥集团淄博分公司的一台水泥轮窑尾气排放进行监测，测出的SO2结果分别为0、2200、3700mg/m3.出现明显错误，针对这一现象，淄博市环境监测中心曾两次召开办公会研究对策，顾客曾多次质疑我公司，为什么会出现这么大的差异。带着疑问笔者与英国CITY公司上海办事处的技术支持张先生多次深入探讨，3SF/F SO2电化学传感器的影响因素除温度、压力外，主要的影响因子就是烟气成分的复杂多样。 附表一列出了烟气其它气体组分对SO2监测的正负干扰及大致干扰幅度。 笔者于2008年12月参加中铝中州分公司高炉的现场监测，用英国一公司生产的电化学传感器的便携式仪器测试其SO2为402mg/m3，CO浓度为15000mg/m3。而使用我公司自主研发的第一代雷博3040烟气综合测量系统未测出SO2。回到中铝技术中心，与孙增安站长一起用10000mg/m3的CO标气测试，仪器显示的SO2数值为266mg/m3，这也验证了CO气体对SO2 测试的正干扰。 回到青岛后，笔者安排公司员工曾使用不同浓度的CO/NO2/H2标气分别测试其对SO2的干扰贡献率，见附表二。 由此可见，目前常用的电化学传感器式的便携式烟气测试仪用来标定CEMS或监测高CO、高H2、高NO2的锅炉烟气或炉窑尾气已经不能满足环境监测部门的监测要求。 青岛雷博电子 郭振铎 第二章 雷博3040烟气分析仪监测原理介绍 针对这一现状，笔者自2008年4月开始调研国内外生产以光学及光谱学为代表的便携式、固定安装式SO2监测仪器，从原理上分有红外、非分散红外、紫外吸收等监测方法，美国EPA已经把紫外吸收法列为其在线监测的标准方法，而红外方法的监测需要对光源及检测器恒温，微小的温度变化会导致较大的测量误差；而紫外光属于冷光源，用200—360 nm 的紫外光照射烟气，其中的SO2分子会吸收紫外光，根据光的衰减及机器内置的某一浓度SO2标准谱图使用光谱仪或PMT即可检测出烟气气室中通气前后的SO2的质量浓度。 下面我将详细叙述用紫外差分吸收法测试烟气中SO2/NO/NO2- NOx的监测步骤。 为避免水分冷凝吸收SO2使得SO2测量数据偏低，我们新设计的雷博3040烟气分析仪采取全程加热的方式，具体就是气体经过特殊设计的刚玉滤筒A过滤粉尘后，再经过全程拌热的采样管B（温度控制在120°±3°）进入气体吸收池C中，再进入氧化锆传感器D气室中，最后经抽气泵E排出。由嵌入式单板机F控制抽气泵E及采样管B、气体吸收池C、氧化