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紅外分析儀介紹

2012-04-19

雖然便攜紅外分析儀大多采用了加熱取樣、冷干脫水的預(yù)處理方法,以防止水分冷凝和氣態(tài)水分干擾。但事實上煙氣中的水分無法*去除,而且由于排放工況的變化和冷凝效率的原因,冷凝器的出口露點往往也存在波動。在高濕低濃度條件下,水分的干擾甚至超過了儀器本身的測量誤差,干擾誤差尤為明顯。
消除水分干擾誤差的方法通常有兩種:一是采用脫水裝置,二是設(shè)置水分傳感器并進(jìn)行軟件補償。
采用脫水裝置的方法有采用干燥劑如無水高氯酸鎂,或者采用NAFION膜式干燥管。其主要問題在于需要經(jīng)常更換,人為增加了運行維護成本。儀器生產(chǎn)廠家也有可能在檢定時使用脫水裝置, 但是在運行時為減少運行費用不采用該裝置,造成實際運行中的性能改變,導(dǎo)致儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)不確定度增加。
采用水分傳感器和軟件補償?shù)姆椒ㄒ话阒恍拚泓c的水分干擾,且低端的分辨率較低。對于同時含水和含SO2,NO的氣體的修正精度很差。此外對于NO分析儀,由于在相同的氣室長度下,NO的分辨率低于H2O的分辨率,采用水分傳感器修正的方法對NO測定會造成很大的系統(tǒng)誤差。
的測試技術(shù)是在在傳統(tǒng)微流紅外傳感器的基礎(chǔ)上增加了特殊調(diào)水機構(gòu)。它是通過將不同溫度下的飽和空氣依次通入紅外傳感器,通過調(diào)節(jié)調(diào)水機構(gòu),使得含有非冷凝水的氣體與零氣的信號一致,通過硬件調(diào)節(jié)及軟件線性修正,可zui大限度消除H2O(氣)對SO2、NO的干擾。進(jìn)一步實驗結(jié)果還表明,通過該方法調(diào)節(jié)后的傳感器可以滿足各種水分含量條件下的水分干擾消除,干擾的程度可控制在5ppm以內(nèi)。
為滿足類似高濕低濃度的測試條件,便攜紅外煙氣分析儀應(yīng)zui大限度降低水分(氣)干擾的影響,以提高實際測試精度。
4.2 HC化合物對紅外儀器的影響
除了水分干擾以外,碳?xì)浠衔铮缃够瘡S排放的氣態(tài)污染物中存在未燃盡的CH4、C2H6、C2H4等對于SO2的測量結(jié)果會存在很大干擾。
針對可能對SO2測定產(chǎn)生的干擾,在紅外微流傳感器的前端設(shè)置可專門吸收HC波長的氣體吸收過濾室,zui大限度消除大部分HC化合物對SO2測量結(jié)果的影響。
在排放的碳?xì)浠衔锝M成復(fù)雜的特殊條件下,如果需要*消除HC對SO2的影響,還可以考慮在煙氣流路中增加HC物理化學(xué)過濾器,以保證實際測試的精度。
4.3 測試分辨率對紅外儀器的影響
隨著污染物治理的加強,大量脫硫、脫硝裝置得以應(yīng)用,污染物實際的排放濃度也越來越小。這對便攜紅外煙氣分析儀的測試分辨率也提出了更高的要求。
很多儀器為提高零點穩(wěn)定性,會采用不同的算法,以保證減小零點的波動;還有如前所述,為了補償水分的干擾影響,也會采用零點補償方式。這樣的直接結(jié)果就是在進(jìn)行零點附近的低濃度測試時儀器沒有反應(yīng)。
參考《固定污染源廢氣 二氧化硫的測定非分散紅外吸收法》(征求意見稿)的編制說明,對紅外分析方法檢出限和測定下限采用兩種方法進(jìn)行評價,一是按照ISO 7935-1992,儀器方法檢出限為0.57-3.5 mg/m3,測定下限為3-10 mg/m3;二是按照HJ 168-2010,儀器方法檢出限為0.77-1.3mg/m3,測定下限為4-6 mg/m3。
為保證低濃度測試條件下的測試效果,便攜煙氣分析儀的分辨率應(yīng)不超過3mg/m3(1ppm),的國產(chǎn)煙氣分析儀已經(jīng)可以做到0.5mg/m3(0.2ppm),以滿足更多測試條件下的應(yīng)用。

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