HORIBA脱销监测原理[1]
7页1、ENDA-C2000脱硝监测系统原理ENDA-C2000的方法叫做抽取式催化反应调制型交替流动化学发光法,我们从以下几个 方面来介绍一下它的原理。1. 抽取的是什么?不是氨Horiba采用抽取式催化反应法测量逃逸氨。这种方法使用了目前在脱硝中广泛使用的选择性催化还原的原理,在具体介绍这种方法 之前,我们先看看脱硝过程发生的化学反应NO+NH3+1/4O2 =N2+32H2O(1)NO+NO2+2NH3 =2N2+3H2O(2)这两个反应方程式都显示,NH3和NOx是按照1:1的比例消耗的,也就是说,反应后 烟气中减少的NOx的浓度和NH3的浓度是一样的。ENDA-C2000测量逃逸氨正是基于上面的基本原理ENDA-C2000的取样探头分成两 个通道,我们称为NOX通道和NOX-NH3通道。一个通道里面配置有两层还原反应催化 齐U,让NH3和NOx进行反应;另一个通道没有配置任何催化剂,也不会进行任何反应, 就是把原始的烟气抽取到分析仪。我们假设原烟气中有100ppm的NOx,有10ppm的 NH3,这样,在配置了催化剂的通道中,假设完全反应(事实上也是基本上完全反应的), NOx的浓度
2、是90ppm,没有配置催化剂的通道中,浓度依然是100ppm。这样,两个通 道的差别正好是NH3的浓度。2. 交替流动调制法期蚪匸总弭扰恋方式IV岂川览亀柱并対鼻XB P 帳掛4临皓fl *|iE:鼻卑匿flui哄嗽 玄农幅总方li唏音洁卞血1日宝 a简单的说,交替流动也就是参比气和样气交替进入同一个检测池,被同一路光源检测。详细描述如下在检测池之前有一个或多个储气部件(主要视有几路被测气体而定),在检测池之 后有一个或两个膨胀室。由电磁阀以1 秒为间隔,控制参比气和样气由储气室交替进入 检测池。在检测池前后各有一个高精度隔膜泵,负责等速取样和排放检测池的气体。在 参比气进入的那一秒,产生一个输出,我们以这一秒为相对零点。 下一秒进入的是样 气,我们也可以检测到一个浓度,和相对零点相比较,得到一个差值,根据这个差值可 以计算出样气的浓度。这种方法最大的好处是不需要绝对零点,从而从理论上消除了零 点漂移和系统误差。通过前述方法得到的是一个相对浓度,下面解释如何计算样气绝对浓度。假设检测池体积为L,每次进气和排气为等速的1/2L。同样我们假设在TO时刻, 参比气进入检测池,这时候我们称被测
3、气体为sO,检测到浓度为10ppm,在T1时刻,样 气进入检测池,我们称被测气体为S1,检测到浓度为20ppm。样气s的浓度显然不是 20ppm。那么到底样气的绝对浓度为多少?TO:浓度10,体积L,总量10LT1: 排放1/2L s0 抽取1/2L s 总量20L假设 S 的浓度为 D,贝91/2L*D + 1/2L*10 = 20L由此得到 D = 30ppm。以上只是简答假设的一种方式,实际上等速取样可以为任何比例。 需要注意的是,这里的“调制”显然是指气体的混合调制,而不是光学检测中著名的 光谱调制的概念。值得一提的,交替流动调制法曾经是 horiba 的专利方法, Horiba 所有的光学分析仪器 全部采用这种方法。该专利于几年前到期。目前世界上采用这种方法的厂家已经有很多了, 比如日本富士的分析仪器就部分采用了这种技术。传统双光程方式是样气和参比气进入不同的检测室被检测,参比气作为绝对零点来比 较。这样零点漂移严重,也影响重复度。3. 化学发光法化学发光法是最准确的分子级检测方法,理论上说,即使只有一个分子跳变,也能准确 的扑捉到。化学发光法方程式如下:NO+O3今NO2*
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