氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法及儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法及儀器，涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。所述氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法包括以下步驟：采樣吸收逃逸氨、檢測(cè)逃逸氨的含量、測(cè)量樣氣采樣體積、計(jì)算逃逸氨的濃度；所述氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析儀器包括采樣吸收單元和檢測(cè)單元，還包括分析控制單元。本發(fā)明采用抽取式采樣法，利用采樣泵的抽吸力從煙道內(nèi)抽取樣氣，過濾后輸送到儀器內(nèi)檢測(cè)，避免煙氣中的灰塵影響檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明采用氨氣敏電極法檢測(cè)樣氣中逃逸氨的濃度，具有檢測(cè)周期短、檢測(cè)精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法及儀器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法及儀器。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭等化石燃料燃燒過程會(huì)排放大量氮氧化物（NOx)污染物，NOx排放到空氣中 可形成酸雨、光化學(xué)煙霧等，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大危害。目前大多數(shù)燃煤發(fā)電機(jī) 組和燃煤鍋爐都安裝了選擇性催化還原法（SCR)或者選擇性非催化還原法（SNCR)煙氣脫 硝裝置，用以減小NOx的排放。SCR/SNCR法的原理是使用液氨或氨水作為還原劑注入脫硝 裝置，在高溫下生成氨氣（NH3)，氨氣和煙氣中的NOx發(fā)生還原反應(yīng)，生成無害化的N2和H20。
[0003] 在實(shí)際工藝過程中，氨氣和煙氣中的NOx不可能恰好完全反應(yīng)，很可能有少量的 氨氣未參與還原反應(yīng)，而從煙氣脫硝裝置出口逃逸出去，此部分氨氣叫做逃逸氨，也叫氨逃 逸。逃逸氨會(huì)造成環(huán)境污染，并增加運(yùn)行成本。逃逸氨會(huì)腐蝕催化劑模塊，造成催化劑失活 和堵塞，大大縮短催化劑壽命。逃逸氨會(huì)與煙氣中的so3發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銨鹽，沉淀附著 在下游設(shè)備的表面，造成了設(shè)備腐蝕，使得維護(hù)費(fèi)用和工作量顯著增加。因此SCR/SNCR脫 硝過程需要對(duì)氨逃逸進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)分析，以便優(yōu)化SCR/SNCR工藝中還原劑氨的注入量，從 而提高脫硝效率，避免環(huán)境污染?？刂瓢碧右葸€能有效地減少銨鹽的生成，避免造成對(duì)下游 設(shè)備的腐蝕和危害。
[0004] 在氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)外的主流技術(shù)是原位式激光分析法。其原 理是利用激光的單色性以及對(duì)特定氣體的吸收特性進(jìn)行分析。分析儀器一般設(shè)計(jì)成探頭型 的結(jié)構(gòu)，直接安裝在煙道上。激光發(fā)射端和接收端安裝在煙道一側(cè)或兩側(cè)。激光通過發(fā)射 端窗口進(jìn)入煙道，被接收端反射或接收后，進(jìn)入分析儀器。發(fā)射光通過煙氣時(shí)對(duì)NH3的吸收 信息保留在光信號(hào)中，即形成吸收光譜，通過對(duì)吸收光譜的分析最終得到NH3的濃度。
[0005] 從目前工程實(shí)踐來看，原位式激光分析法存在如下缺點(diǎn)： (1) 由于是原位安裝，儀器無法進(jìn)行標(biāo)定和驗(yàn)證，測(cè)量準(zhǔn)確率無法保證； (2) 由于我國(guó)燃煤電廠多使用高灰分燃煤，出口煙氣含塵量很高。激光穿過待測(cè)煙氣， 產(chǎn)生大量的光線折射和漫反射，嚴(yán)重影響了激光穿透能力，導(dǎo)致測(cè)量偏差大，甚至測(cè)量不出 來； (3)現(xiàn)場(chǎng)粉塵造成發(fā)射端與接收端鏡片堵塞，需要經(jīng)常維護(hù)；煙道振動(dòng)造成發(fā)射端與 接收端不能對(duì)準(zhǔn)，儀器無讀數(shù)或數(shù)據(jù)跳變。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法及儀器。本發(fā)明采用 抽取式采樣法，利用采樣泵的抽吸力從煙道內(nèi)抽取煙氣樣品（以下稱為樣氣)，過濾后輸送 到儀器內(nèi)檢測(cè)。本發(fā)明采用氨氣敏電極法檢測(cè)樣氣中逃逸氨的濃度。
[0007] 氨氣敏電極法目前用于檢測(cè)廢水和污水中的氨氮，具有檢測(cè)周期短、檢測(cè)精度高、 抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其原理如下：氨氣敏電極為一復(fù)合電極，以pH玻璃電極為指示電極， 銀-氯化銀電極為參比電極。在水樣中加入強(qiáng)堿溶液將pH值提高到12以上，所有的銨離 子都轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氨，生成的氨氣由于擴(kuò)散作用通過一層半透膜（水和其他離子則不能通 過），進(jìn)入氨氣敏電極的內(nèi)部參與化學(xué)反應(yīng)，改變了電極內(nèi)部電解液的pH值，從而造成氨 氣敏電極的電動(dòng)勢(shì)的變化。電動(dòng)勢(shì)的變化與水樣中氨的含量成線性關(guān)系，因此根據(jù)氨氣敏 電極的電動(dòng)勢(shì)的變化，可以測(cè)出水樣中氨的含量。
[0008] 本發(fā)明提供一種氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法。具體方案如下： 氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法，包括以下步驟： 步驟1 :啟動(dòng)采樣泵，對(duì)含逃逸氨的煙氣進(jìn)行采樣，樣氣過濾除塵后被吸入噴淋器中， 與純水充分接觸，使樣氣中的逃逸氨完全溶于純水，形成氨水待測(cè)液； 步驟2 :采樣至設(shè)定時(shí)間，關(guān)閉采樣泵，停止采樣，抽取噴淋器中的氨水待測(cè)液到檢測(cè) 池中，向檢測(cè)池中加入釋放劑，使氨水待測(cè)液釋放出氨氣，根據(jù)氨氣敏電極的電動(dòng)勢(shì)的變 化，測(cè)出氨水待測(cè)液中氨的含量，也就是樣氣中逃逸氨的含量M; 步驟3 :根據(jù)采樣時(shí)間和采樣流量，測(cè)出樣氣采樣體積V; 步驟4 :計(jì)算樣氣中逃逸氨的濃度C; 所述樣氣中逃逸氨的濃度根據(jù)公式（1)計(jì)算：

【權(quán)利要求】
1. 氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :啟動(dòng)采樣泵，對(duì)含逃逸氨的煙氣進(jìn)行采樣，樣氣過濾除塵后被吸入噴淋器中， 與純水充分接觸，使樣氣中的逃逸氨完全溶于純水，形成氨水待測(cè)液； 步驟2 :采樣至設(shè)定時(shí)間，關(guān)閉采樣泵，停止采樣，抽取噴淋器中的氨水待測(cè)液到檢測(cè) 池中，向檢測(cè)池中加入釋放劑，使氨水待測(cè)液釋放出氨氣，根據(jù)氨氣敏電極的電動(dòng)勢(shì)的變 化，測(cè)出氨水待測(cè)液中氨的含量，也就是樣氣中逃逸氨的含量M; 步驟3 :根據(jù)采樣時(shí)間和采樣流量，測(cè)出樣氣采樣體積V; 步驟4 :計(jì)算樣氣中逃逸氨的濃度C; 所述樣氣中逃逸氨的濃度根據(jù)公式（1)計(jì)算：
C:樣氣中逃逸氨的濃度，mg/m3 ; M:樣氣中逃逸氨的含量，mg; V:樣氣采樣體積，m3。
2. 氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析儀器，其特征在于：所述氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析儀器包括采樣吸 收單元和檢測(cè)單元； 所述采樣吸收單元包括采樣管、過濾器、伴熱管、噴淋器、純水瓶、除水器、流量計(jì)、采樣 泵；所述采樣管的一端位于煙道內(nèi)，另一端連接過濾器，所述伴熱管的一端連接過濾器，另 一端連接噴淋器的進(jìn)氣口；所述噴淋器的入水口通過管路連接純水瓶，出氣口通過管道連 接除水器；所述除水器通過管道連接流量計(jì)；所述流量計(jì)通過管道連接采樣泵； 所述檢測(cè)單元包括排閥、注射器、釋放劑瓶、檢測(cè)池、氨氣敏電極、電磁閥；所述排閥有 多個(gè)端口，其中一個(gè)端口通過管道連接噴淋器的出水口，一個(gè)端口通過管道連接注射器，一 個(gè)端口通過管道連接釋放劑瓶，一個(gè)端口通過管道連接檢測(cè)池；所述氨氣敏電極插設(shè)在檢 測(cè)池內(nèi)；所述檢測(cè)池通過管道連接電磁閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨逃逸在線監(jiān)測(cè)分析儀器，其特征在于：所述氨逃逸在線監(jiān) 測(cè)分析儀器還包括分析控制單元，分析控制單元對(duì)儀器進(jìn)行自動(dòng)化控制、數(shù)據(jù)采集與處理、 存儲(chǔ)與輸出。
【文檔編號(hào)】G01N1/24GK104458869SQ201410626972
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】吳迅海, 陳志華, 肖豪, 熊贊, 曾勇 申請(qǐng)人:深圳澤峰環(huán)保技術(shù)有限公司