[发明专利]一种污染源二氧化硫排放在线监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染物监测，特别涉及污染源二氧化硫排放在线监测系统级方法。

背景技术

二氧化硫是我国固定污染源排放控制的一个重要因子，随着污染源排放标准的日趋收严以及烟气脱硫在我国的普及，固定污染源排放的二氧化硫浓度越来越小，很多地方的二氧化硫浓度往往能达到几十个ppm甚至十几个ppm。目前我国湿法烟气脱硫技术占主导地位，脱硫后烟气温度低、湿度大，因此对固定污染源排放二氧化硫在线监测系统在高湿度、低量程下的二氧化硫测量的准确性和稳定性提出了新的要求。

目前我国固定污染源二氧化硫排放连续监测系统的分析原理主要有：直接抽取-冷干-非分散红外法、直接抽取-热湿-紫外差分光谱法、稀释抽取紫外荧光分析法。其中直接抽取-冷干-非分散红外法应用最为广泛，其重要优势在于采用冷干样气预处理，测试结果直接输出污染物干基浓度，符合环保标准要求，同时红外波段宽，能测量多种气体。

冷干直抽法CEMS取样技术对解决高温、高浓度二氧化硫基本可行，但是对于湿法脱硫后的高湿、低温、低浓度二氧化硫的监测，则力所不及了；二氧化硫是一种易溶于水的酸酐,正常状态下1单位体积的水可以溶解40单位体积的二氧化硫,在采样过程中,当烟气中的水分在采样管道冷凝成水滴析出时会吸收烟气中二氧化硫从而对测试结果造成较大的影响。研究发现，100～1000ppm浓度范围内的二氧化硫，依据不同条件在烟气冷凝器中的二氧化硫损失量约为2％～10％，损失量随着烟气湿度的增加、二氧化硫浓度的降低和冷凝器冷凝温度的降低而增大。

目前主要通过合理设计热交换管，减少烟气与冷凝器中液态水的接触时间和接触面积，来降低二氧化硫组分的丢失率。但是脱水效果和组分丢失两者之间通常是一个平衡关系，降低二氧化硫组分的丢失率通常需要牺牲脱水效果。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种监测准确的污染源二氧化硫排放在线监测系统，适用于高湿环境下低浓度二氧化硫的在线监测中。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种污染源二氧化硫排放在线监测系统，所述监测系统包括预处理装置、加热部件、冷凝装置及检测装置；所述监测系统进一步包括：

注入装置，所述注入装置设置在所述预处理装置和冷凝装置之间的管路上，用于向所述管路内注入浓度处于1-25％之间的磷酸。

根据上述的监测系统，可选地，所述注入装置进一步包括:

第一容器，所述第一容器容纳所述浓度处于1-25％之间的磷酸；

第一输送装置，所述第一输送装置的进口端连通所述第一容器，出口端连通所述管路。

根据上述的监测系统，优选地，所述第一输送装置采用蠕动泵。

根据上述的监测系统，可选地，所述监测系统进一步包括:

第二容器，所述冷凝装置的液体输出端处于所述第二容器内液面之下；

第二输送装置，所述第二输送装置设置在注入装置和容器之间的管路上；

加热装置，所述加热装置用于加热所述第二容器内的液体。

根据上述的监测系统，可选地，所述检测装置的气体出口通过管线延伸到所述第二容器内的液面之下。

本发明还提供了一种监测准确的污染源二氧化硫排放在线监测方法。该发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种污染源二氧化硫排放在线监测方法，所述监测方法包括以下步骤：

(A1)取样污染源内的烟气，烟气经过被伴热的预处理装置后通过管路进入冷凝装置；

(A2)注入装置将浓度处于1-25％之间的磷酸注入到所述管路中；

(A3)烟气和所述磷酸在冷凝装置内降温，烟气中的水分冷凝析出后和磷酸混合，并流出冷凝装置；烟气中的二氧化硫无损失地进入检测装置；

(A4)检测装置测得烟气中的二氧化硫含量。

根据上述的监测方法，优选地，所述磷酸的浓度处于2-10％之间。

根据上述的监测方法，可选地，步骤(A3)进一步包括以下步骤：

(B1)从冷凝装置流出的磷酸进入容器内；

(B2)加热所述容器内的磷酸，磷酸中的水分蒸发；

(B3)所述容器内的磷酸被输送到所述注入装置。

根据上述的监测方法，可选地，在步骤(A4)中，排出检测装置的烟气进入到所述容器内的磷酸中。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：