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二氧化硫的测量

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  • 发布时间:2018-08-10 01:55
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二氧化硫的测量

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  一、引言

  二氧化硫的测量可分为两种:短期测定和连续测定。短期测定反映二氧化硫短时间的排放状态,主要应用于环境监测部门;连续测定是对二氧化硫作长期、连续在线的监测,反映二氧化硫在某段期间的排放状况,目前主要应用于国家施总量控制项目的重点污染源的排放监测[1]以及工业实是在线检测过程中。

  二、二氧公硫短期测量技术

  1.定电位电解法二氧化硫浓度测量仪

  便携式定电位电解法二氧化硫浓度测量仪是一种小型、轻便、便于携带的快速测试二氧化硫浓度的仪器。仪器核心部件是二氧化硫传感器,当待测气体介质进入传感器气室,通过渗透膜进入电解槽,使在电解液中被扩散吸收的二氧化硫在规定的氧化电位下进行定电位电解,根据电解电流求出二氧化硫浓度,当工作电极达到规定的电位时,被电解质吸收的二氧公硫发生氧化反应,产生电解电流,在一定范围内其大小与二氧化硫浓度成正比。

  由于定电位电解法二氧化硫测试仪具有小型、轻便、快捷等优点,在我国应用较多。但我国二氧化硫测试仪中传感器还不过关(主要是精度、寿命、设计、工艺水平、外观等)大部分需引进进口传感器,所以二氧化硫传感器的研制仍是科技开发人员的一个课题,该方法将成为二氧化硫浓度的标准分析方法 <

  2.电导率法二氧化硫浓度测试仪。

  电导率法二氧化硫浓度测量仪的工作原理 是利用溶液在温度恒定时,有与其浓度相对应的电导率。当该种溶液吸收气体或与气体发生反应时,其电导率发生变化,测出电导率从而求出气体浓度二氧化硫测试仪所用溶液为硫酸酸性双氧水溶液或碘溶液,吸收气体介质中的二氧化硫,二氧公硫被双氧水或碘氧化成硫酸,然后由标准电极(铂电板)和工作电极测出溶液增加的电导率从而求出二氧化硫浓度。

  该种仪器的电极可长期使用,仪器出厂前,用二氧化硫标准气体进行标 <定,但不能一标永逸,非凡是当吸收液的电导率与标定时吸收液的电导率相差较大时,必须重新标定,采样管必须加热。1997年后仪器在小型化、自动化、智能方面取得很大的进展,实现了自动加液、自动清洗电极和吸收瓶、自动采样,具有显示二氧化硫浓度测量结果和数据存储的功能。该方法同样将成为二氧化硫浓度的标准分析方法。

  3.碘量法二氧化硫浓度测量仪

  碘量法二氧化硫浓度测量仪是在采样前把淀粉指示剂加入碘标准溶液中,采样过程中生成SO3-2与碘发生反应,使溶液由蓝色变成无色,达到反应终点。通过控制吸收液的温度和控制气体介质中二氧化硫与吸收液中碘的反应时间(3~6min)以及采样气体流量,防止碘挥发损失,保证准确的测量结果,这种方法也称直接碘量法。另外采样器是利用间接碘量法,利用溶液吸收二氧化硫,然后加淀粉指示剂,最后由碘标准溶液滴定至蓝色终点。

  测定结果表明,直接碘量法、间接碘量法、定电位电解法、电导率法之间不存在系统误差。

  三、二氧化硫连续监测技术

  二氧化硫连续监测仪的测量原理有以下几种:溶解电导率法、非分散红外吸收法、紫外吸收法、紫外脉冲荧光法、火焰光度检测法、定电位电解法。目前普遍应用的有非分散红外吸收法、紫外脉冲荧光法和紫外吸收法。对被测量含有二氧化硫气体介质的处理方法有三种:热管抽气采样法、稀释采样法、在线法。第一种方法适用于非分散红外吸收法,直接测量气体介质中二氧化硫的浓度被测气体介质被除尘,通过加热保温采样管,加热温度高于120℃,防止水气结露造成二氧化硫的损失,经多级除湿,进入检测器进行测量;第二种方法是将纯净的空气(不含粉尘、颗粒物SO2、CO2、NOx和水蒸气)由空气压缩机送到探头,与进入探头的气体介质按一定的比例进行衡释混合,稀释比例为10:1~300:1。稀释后样品的露点很低,即使是严冬气体也不会结露,不需加热保温。在线法是将一束红外或紫外光直接照射被测气体介质,利用二氧化硫的特征吸收光谱进行测量。第一种方法日本采用,后两种欧、美多采用,我国尚未见成型产品。

  1.非分散红外二氧化硫分析仪

  利用二氧化硫在红外区域(7300mn)四周的光吸收进行浓度测量,当一束恒定的7300mn的红外光通过含有二氧化硫气体的介质时,被二氧化硫吸收,光通量被衰减,测出衰减速光能量,即可求出二氧化硫的浓度。测量时应注重影响测量精度的干扰因素,应除去介质中二氧化碳气体和水蒸气。这种仪器的特点是直接测量二氧化硫的浓度,对样品气体加热保温、多级除尘、多级除湿,方法不会受排气取样流量的影响,但样品气体输送距离不能太长,否则影响测量精度(一般不超过76m)。

  2.紫外荧光二氧化硫分析仪

  该方法测量二氧化硫的原理是当220nm四周的紫外光照射到二氧化硫气体后,二氧化硫分子吸收紫外光的能量受激发从高能级返回基态时发出荧光,荧光强度的大小反映出二氧化硫的浓度。当220nm的紫外光强恒定时,通过测量荧光强度的大小即可求出被测气体介质中二氧化硫的含量。这种方法可长距离输送气体介质,不用加热保温,易于维护治理,技术要害点是如何保证220nm的紫外光强恒定。另外,防止微尘堵塞以及衡释比发生变化。这种产品在国内具有较高的开发价值。

  3.非分散红外和紫外跨烟道在线二氧化硫分析仪

  此方法工作原理是由二氧化硫在7300nm四周的红外光或280nm~320nm的紫外光吸收定量,其主要干扰是烟气中对红外或紫外光有吸收的气体,防止光学探头污染,其特点是非接触测量,无须用标准气体对仪器进行校正。

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