一種污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括預(yù)處理裝置、加熱部件、冷凝裝置及檢測(cè)裝置；所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括：注入裝置，所述注入裝置設(shè)置在所述預(yù)處理裝置和冷凝裝置之間的管路上，用于向所述管路內(nèi)注入濃度處于1-25％之間的磷酸。本發(fā)明具有監(jiān)測(cè)精度高、適應(yīng)高濕環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于高濕環(huán)境下低濃度二氧化硫的在線監(jiān)測(cè)中。
【專利說明】一種污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污染物監(jiān)測(cè)，特別涉及污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)級(jí)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]二氧化硫是我國(guó)固定污染源排放控制的一個(gè)重要因子，隨著污染源排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨收嚴(yán)以及煙氣脫硫在我國(guó)的普及，固定污染源排放的二氧化硫濃度越來越小，很多地方的二氧化硫濃度往往能達(dá)到幾十個(gè)ppm甚至十幾個(gè)ppm。目前我國(guó)濕法煙氣脫硫技術(shù)占主導(dǎo)地位，脫硫后煙氣溫度低、濕度大，因此對(duì)固定污染源排放二氧化硫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在高濕度、低量程下的二氧化硫測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性提出了新的要求。
[0003]目前我國(guó)固定污染源二氧化硫排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析原理主要有:直接抽取-冷干-非分散紅外法、直接抽取-熱濕-紫外差分光譜法、稀釋抽取紫外熒光分析法。其中直接抽取-冷干-非分散紅外法應(yīng)用最為廣泛，其重要優(yōu)勢(shì)在于采用冷干樣氣預(yù)處理，測(cè)試結(jié)果直接輸出污染物干基濃度，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)紅外波段寬，能測(cè)量多種氣體。
[0004]冷干直抽法CEMS取樣技術(shù)對(duì)解決高溫、高濃度二氧化硫基本可行，但是對(duì)于濕法脫硫后的高濕、低溫、低濃度二氧化硫的監(jiān)測(cè)，則力所不及了 ；二氧化硫是一種易溶于水的酸酐，正常狀態(tài)下I單位體積的水可以溶解40單位體積的二氧化硫，在采樣過程中，當(dāng)煙氣中的水分在采樣管道冷凝成水滴析出時(shí)會(huì)吸收煙氣中二氧化硫從而對(duì)測(cè)試結(jié)果造成較大的影響。研究發(fā)現(xiàn)，100?100ppm濃度范圍內(nèi)的二氧化硫，依據(jù)不同條件在煙氣冷凝器中的二氧化硫損失量約為2%?10%，損失量隨著煙氣濕度的增加、二氧化硫濃度的降低和冷凝器冷凝溫度的降低而增大。
[0005]目前主要通過合理設(shè)計(jì)熱交換管，減少煙氣與冷凝器中液態(tài)水的接觸時(shí)間和接觸面積，來降低二氧化硫組分的丟失率。但是脫水效果和組分丟失兩者之間通常是一個(gè)平衡關(guān)系，降低二氧化硫組分的丟失率通常需要犧牲脫水效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，適用于高濕環(huán)境下低濃度二氧化硫的在線監(jiān)測(cè)中。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括預(yù)處理裝置、加熱部件、冷凝裝置及檢測(cè)裝置；所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0009]注入裝置，所述注入裝置設(shè)置在所述預(yù)處理裝置和冷凝裝置之間的管路上，用于向所述管路內(nèi)注入濃度處于1-25%之間的磷酸。
[0010]根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可選地，所述注入裝置進(jìn)一步包括:
[0011]第一容器，所述第一容器容納所述濃度處于1-25%之間的磷酸；
[0012]第一輸送裝置，所述第一輸送裝置的進(jìn)口端連通所述第一容器，出口端連通所述管路。
[0013]根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述第一輸送裝置采用蠕動(dòng)泵。
[0014]根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0015]第二容器，所述冷凝裝置的液體輸出端處于所述第二容器內(nèi)液面之下；
[0016]第二輸送裝置，所述第二輸送裝置設(shè)置在注入裝置和容器之間的管路上；
[0017]加熱裝置，所述加熱裝置用于加熱所述第二容器內(nèi)的液體。
[0018]根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可選地，所述檢測(cè)裝置的氣體出口通過管線延伸到所述第二容器內(nèi)的液面之下。
[0019]本發(fā)明還提供了一種監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)方法。該發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0020]一種污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟:
[0021](Al)取樣污染源內(nèi)的煙氣，煙氣經(jīng)過被伴熱的預(yù)處理裝置后通過管路進(jìn)入冷凝裝置；
[0022](A2)注入裝置將濃度處于1-25%之間的磷酸注入到所述管路中；
[0023](A3)煙氣和所述磷酸在冷凝裝置內(nèi)降溫，煙氣中的水分冷凝析出后和磷酸混合，并流出冷凝裝置；煙氣中的二氧化硫無損失地進(jìn)入檢測(cè)裝置；
[0024](A4)檢測(cè)裝置測(cè)得煙氣中的二氧化硫含量。
[0025]根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)方法，優(yōu)選地，所述磷酸的濃度處于2-10%之間。
[0026]根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)方法，可選地，步驟(A3)進(jìn)一步包括以下步驟:
[0027](BI)從冷凝裝置流出的磷酸進(jìn)入容器內(nèi)；
[0028](B2)加熱所述容器內(nèi)的磷酸，磷酸中的水分蒸發(fā)；
[0029](B3)所述容器內(nèi)的磷酸被輸送到所述注入裝置。
[0030]根據(jù)上述的監(jiān)測(cè)方法，可選地，在步驟(A4)中，排出檢測(cè)裝置的煙氣進(jìn)入到所述容器內(nèi)的磷酸中。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:
[0032]1、煙氣中的析出的水會(huì)進(jìn)入低濃度磷酸中，而不會(huì)吸收煙氣中的二氧化硫，二氧化硫也不會(huì)溶于磷酸中，從而保證了煙氣中二氧化硫監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，適用于高濕環(huán)境下低濃度二氧化硫的準(zhǔn)確測(cè)量；
[0033]2、低濃度的磷酸可循環(huán)利用，無二次污染；
[0034]3、維護(hù)量低，可長(zhǎng)期使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0036]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0037]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制造方法的流程圖；
[0038]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]圖1-3和以下說明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0040]實(shí)施例1:
[0041]圖1示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖1所示，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:
[0042]依次連接的取樣探頭11、冷凝裝置31及檢測(cè)裝置41 ;預(yù)處理裝置集成在所述取樣探頭11內(nèi)，利用加熱部件去加熱所述預(yù)處理裝置；
[0043]注入裝置，所述注入裝置設(shè)置在所述預(yù)處理裝置和冷凝裝置31之間的管路21上，用于向所述管路內(nèi)注入濃度處于1-25%之間的磷酸，如濃度為的磷酸，這些濃度的磷酸是沒有腐蝕性的，降低了對(duì)管路的要求。所述注入裝置進(jìn)一步包括:
[0044]第一容器51，所述第一容器51容納所述磷酸；
[0045]第一輸送裝置52，所述第一輸送裝置52的進(jìn)口端連通所述第一容器51，出口端連通所述管路21。優(yōu)選地，所述第一輸送裝置采用蠕動(dòng)泵。
[0046]圖2示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)方法的流程圖，如圖2所示，所述監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟:
[0047](Al)取樣污染源內(nèi)的煙氣，煙氣經(jīng)過被伴熱的預(yù)處理裝置后通過管路進(jìn)入冷凝裝置；
[0048](A2)注入裝置將濃度處于1-25%之間的磷酸注入到所述管路中，具體為:蠕動(dòng)泵將第一容器內(nèi)的濃度處于1-25%之間的磷酸輸送到所述管路中，如濃度為的磷酸，這些濃度的磷酸是沒有腐蝕性的，降低了對(duì)管路的要求，同時(shí)，煙氣中的二氧化硫不會(huì)溶于磷酸中，從而保證了煙氣中二氧化硫監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性；
[0049](A3)煙氣和所述磷酸在冷凝裝置內(nèi)降溫，煙氣中的水分冷凝析出后和磷酸混合，并流出冷凝裝置；煙氣中的二氧化硫無損失地進(jìn)入檢測(cè)裝置；
[0050](A4)檢測(cè)裝置測(cè)得煙氣中的二氧化硫含量。
[0051]實(shí)施例2:
[0052]圖3示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖3所示，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:
[0053]依次連接的取樣探頭11、冷凝裝置31及檢測(cè)裝置41 ;預(yù)處理裝置集成在所述取樣探頭11內(nèi)，利用加熱部件去加熱所述預(yù)處理裝置；
[0054]注入裝置，所述注入裝置設(shè)置在所述預(yù)處理裝置和冷凝裝置31之間的管路21上，用于向所述管路內(nèi)注入濃度處于2-10 %之間的磷酸，如濃度為2 %、6 %、10 %的磷酸，這些濃度的磷酸是沒有腐蝕性的，降低了對(duì)管路的要求。所述注入裝置進(jìn)一步包括:
[0055]第一容器51，所述第一容器51容納所述磷酸；
[0056]第一輸送裝置52,所述第一輸送裝置52的進(jìn)口端連通所述第一容器51,出口端連通所述管路。優(yōu)選地，所述第一輸送裝置采用蠕動(dòng)泵。
[0057]第二容器53，所述冷凝裝置的液體輸出端處于所述第二容器內(nèi)液面之下；
[0058]第二輸送裝置55,所述第二輸送裝置55設(shè)置在第一容器51和第二容器53之間的管路上；所述第二輸送裝置優(yōu)選蠕動(dòng)泵；
[0059]加熱裝置54，所述加熱裝置54用于加熱所述第二容器53內(nèi)的液體。
[0060]所述檢測(cè)裝置41的氣體出口通過管線延伸到所述第二容器53內(nèi)的液面之下。
[0061]本發(fā)明實(shí)施例的污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟:
[0062](Al)取樣污染源內(nèi)的煙氣，煙氣經(jīng)過被伴熱的預(yù)處理裝置后通過管路進(jìn)入冷凝裝置；
[0063](A2)注入裝置將濃度處于2-10%之間的磷酸注入到所述管路中，具體為:蠕動(dòng)泵將第一容器內(nèi)的濃度處于2-10%之間的磷酸輸送到所述管路中，如濃度為的磷酸，這些濃度的磷酸是沒有腐蝕性的，降低了對(duì)管路的要求，同時(shí)，煙氣中的二氧化硫不會(huì)溶于磷酸中，從而保證了煙氣中二氧化硫監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性；
[0064](A3)煙氣和所述磷酸在冷凝裝置內(nèi)降溫，煙氣中的水分冷凝析出后和磷酸混合，并流出冷凝裝置；煙氣中的二氧化硫無損失地進(jìn)入檢測(cè)裝置；具體為:
[0065](BI)從冷凝裝置流出的磷酸進(jìn)入第二容器內(nèi)；
[0066](B2)加熱所述第二容器內(nèi)的磷酸，磷酸中的水分蒸發(fā)；
[0067](B3)所述第二容器內(nèi)的磷酸被輸送到所述注入裝置。
[0068](A4)檢測(cè)裝置測(cè)得煙氣中的二氧化硫含量。
[0069]排出檢測(cè)裝置的煙氣進(jìn)入到所述第二容器內(nèi)的磷酸中。
【權(quán)利要求】
1.一種污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括預(yù)處理裝置、加熱部件、冷凝裝置及檢測(cè)裝置；其特征在于:所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 注入裝置，所述注入裝置設(shè)置在所述預(yù)處理裝置和冷凝裝置之間的管路上，用于向所述管路內(nèi)注入濃度處于1-25%之間的磷酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述注入裝置進(jìn)一步包括: 第一容器，所述第一容器容納所述濃度處于1-25%之間的磷酸； 第一輸送裝置，所述第一輸送裝置的進(jìn)口端連通所述第一容器，出口端連通所述管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一輸送裝置采用蠕動(dòng)泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 第二容器，所述冷凝裝置的液體輸出端處于所述第二容器內(nèi)液面之下； 第二輸送裝置，所述第二輸送裝置設(shè)置在注入裝置和容器之間的管路上； 加熱裝置，所述加熱裝置用于加熱所述第二容器內(nèi)的液體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測(cè)裝置的氣體出口通過管線延伸到所述第二容器內(nèi)的液面之下。
6.一種污染源二氧化硫排放在線監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟: (Al)取樣污染源排放的煙氣，煙氣經(jīng)過被伴熱的預(yù)處理裝置后通過管路進(jìn)入冷凝裝置； (A2)注入裝置將濃度處于1-25%之間的磷酸注入到所述管路中； (A3)煙氣和所述磷酸在冷凝裝置內(nèi)降溫，煙氣中的水分冷凝析出后和磷酸混合，并流出冷凝裝置；煙氣中的二氧化硫無損失地進(jìn)入檢測(cè)裝置； (A4)檢測(cè)裝置測(cè)得煙氣中的二氧化硫含量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:所述磷酸的濃度處于2-10%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:步驟(A3)進(jìn)一步包括以下步驟: (BI)從冷凝裝置流出的磷酸進(jìn)入容器內(nèi)； (B2)加熱所述容器內(nèi)的磷酸，磷酸中的水分蒸發(fā)； (B3)所述容器內(nèi)的磷酸被輸送到所述注入裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:在步驟(A4)中，排出檢測(cè)裝置的煙氣進(jìn)入到所述容器內(nèi)的磷酸中。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK104165969SQ201410309049
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】柯亮, 馮長(zhǎng)宏, 葉華俊 申請(qǐng)人:聚光科技(杭州)股份有限公司