[实用新型]一种低浓度烟气检测预处理除水装置及其烟气检测应用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气检测领域，尤其涉及一种低浓度烟气检测预处理除水装置及其烟气检测应用系统。

背景技术

火力发电厂、化工厂和水泥厂等污染源排放烟气作为重要污染源被严格监测，污染源排放的种类、浓度、总量等参数通过各种烟气分析系统测量得到。但是污染源直接排放的烟气通常含有大量粉尘、水分等，会对测量仪器造成腐蚀、堵塞等损害，因此在使用测量仪器进行检测前需要对污染源直接排放烟气进行预处理，包括除尘和除水，一般通过滤网或陶瓷滤芯进行除尘，通过冷凝器把气态水分冷凝成液态并排除。

通过常规冷凝器除水会出现一个问题：烟气中含有大量的酸性物质，例如SO₂、NO、NO₂等，这些酸性物质均易溶于水，即污染源烟气通过冷凝器除水过程会发生酸性气体与水一起被带走的情况，造成SO₂、NO、NO₂等气体组分的丢失，影响最终气体浓度和总量结果的准确性。在烟气污染物浓度较高时，气体溶于水后导致结果的偏差通常小于2％，因此在通常的烟气监测设备中对此现象忽略不计。

但是，这种现象在低浓度烟气排放时则变得不容忽视，随着环保排放标准越来越严格，污染源物排放浓度越来越低，检测难度增加，组分的丢失对于结果准确度的影响更加严重，例如在SO₂排放浓度小于100mg/m³时,此组分丢失的偏差可大于5％。特别是在我国新的火电厂排放标准2014年7月1日实施以后，火电厂排放实施严格的超低限排放，即烟尘限值5mg/m³，二氧化硫限值35mg/m³，氮氧化物限值50mg/m³，气体组分溶于水丢失的影响更为严重，对检测的要求更高，对现有检测的设备要求更高。

中国专利号：201410309049.5，专利名称：“一种污染源二氧化硫排放在线监测系统及方法”，提供了一种污染源二氧化硫排放在线监测系统及方法，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。这样做的有益效果是：烟气中析出的水会进入低浓度磷酸中，而不会吸收烟气中的二氧化硫，二氧化硫也不会溶于磷酸中，从而保证了烟气中二氧化硫监测的准确性，适用于高湿环境下低浓度二氧化硫的准确测量。虽然低浓度的磷酸可以抑制SO₂溶解到水中，但是效果有限，首先因为25％的磷酸还远没有达到磷酸的饱和度，即低浓度磷酸中还可以继续溶解酸，仍然会造成少量的酸性气体丢失。同时该专利技术方案对于加酸温度没有控制，加酸温度将大大影响测量组分丢失率。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型为了解决污染源烟气检测预处理过程酸性气体组分丢失的问题，提供一种低浓度烟气检测预处理除水装置及其烟气检测应用系统，通过上述装置和方法，实现无丢失或少丢失酸性气体组分，实现更加精确检测低浓度烟气检。

2.技术方案

发明原理：

SO₂、NO₂、NO等酸性物质在水中溶解，即发生如下化学反应：

3NO₂+H₂O＝H⁺+NO₃^—+NO   ②

4NO+3O₂+2H₂O＝4H⁺+4NO₃^—   ③

根据化学平衡的原理，如果在水中加入酸，即H⁺，则会使上面提到的反应1、2、3的化学平衡向左移动，即达到抑制SO₂、NO、NO₂等酸性物质水解的目的。因此，在烟气进入冷凝器前，往烟气中注入酸溶液，使在冷凝器中冷凝的水呈酸性，抑制SO₂、NO、NO₂等酸性物质的水解。