[发明专利]一种工业废气中SO3在线测量装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于节能环保工程技术领域，具体涉及三氧化硫在线测量的装置和方法。

背景技术

工业生产过程中产生的三氧化硫是一种主要大气污染物，且其极易与水蒸气结合生成H₂SO₄，会对设备造成腐蚀，并且导致酸雨问题。尽管烟道中的三氧化硫含量通常仅有1-50ppm，但其却对烟气酸露点有非常显著的影响。火电厂为避免H₂SO₄酸雾对锅炉尾部烟道金属受热面造成腐蚀，同时为降低电厂排烟热损失，往往需要将排烟温度控制在略高于烟气酸露点的某个区间内。三氧化硫浓度的测量对电厂运行的经济性与安全性具有十分重要的意义。

目前，对于工业废气中SO₃的测量主要存在以下几个问题：1.采样管的温度一般被设置在260℃以上，与烟道中的实际温度不一致，SO₂在高温条件下易被飞灰催化氧化为SO₃，致使测得的SO₃浓度偏高；2.烟气中的SO₃容易在飞灰上沉积冷凝，致使测得的SO₃浓度偏低；3.部分专利中设计了SO₃的采样装置，但没有检测部分，或采用离子色谱法，虽然精度较高，但无法实现在线测量。为解决上述问题，本发明提出一种工业废气中SO₃在线测量装置和方法。

发明内容

技术目的：本发明提出了一种工业废气中SO₃在线测量装置和方法，减小了采样误差和飞灰影响，实现了在线测量，操作便捷，测量结果具有更高的准确度。

技术方案：本发明的一种工业废气中SO₃在线测量装置中，采样枪头、第一阀门、旋风分离器、第一石英棉滤网、采样管顺序连接，采样管的输出端通过设有蛇形冷凝管的冷却器接第二石英棉滤网，第二石英棉滤网的输出端通过第四阀门分成两路，其中一路通过第五阀门接反应器，另一路通过第六阀门、第六泵接流量计；

第一盛液瓶通过第二泵分别接蛇形冷凝管、冲洗喷头，冲洗喷头位于第二石英棉滤网处；第一盛液瓶还通过第三泵接反应器；第二盛液瓶通过第四泵接反应器；第三盛液瓶通过第五泵接接反应器；

在接反应器的下部设有第三石英棉滤网，在第三石英棉滤网的下部设有磁力搅拌器，在磁力搅拌器的下部设有分光光度计，分光光度计的下部通过第七阀门接回收处理池。

所述冷却器中，蛇形冷凝管包括蛇形冷凝管Ⅰ和蛇形冷凝管Ⅱ，蛇形冷凝管Ⅰ和蛇形冷凝管Ⅱ之间并联连接第一泵，在蛇形冷凝管尾端设置有石英棉滤网和冲洗喷头。

所述磁力搅拌器能以产生搅拌、排渣两种磁场，第三石英棉滤网上堆积的废渣在排渣磁场作用下振落至回收处理池。

本发明的一种工业废气中SO₃在线测量方法包括以下步骤：

1)测试采样枪头处的烟道温度，反馈至中央处理器，中央处理器控制采样系统温控参数与烟道温度一致；

2)气泵将烟气泵入，经过旋风分离器、第一石英棉滤网去除飞灰后进入蛇形冷凝管，SO₃在冷凝管中充分冷却形成酸雾；

3)第六泵为气泵，提供负压将冷凝管内气体抽出流经流量计，第二泵为液泵，将吸收液泵入冷凝管，吸收冷凝管内的酸雾形成SO4^2-；

4)第三泵、第四泵、第五泵为液泵，将铬酸钡溶液、氨水、去离子水泵入反应器，磁力搅拌器产生搅拌磁场充分反应；

5)第七泵为气泵，产生负压使反应器中清液通过第三石英棉滤网进入分光光度计的检测瓶，分光光度计产生特定波长的可见光照射检测瓶中的清液，检测吸光度；

6)中央处理器处理温度、泵流量、泵开启时间、气体流量计和分光光度计检测结果，并依此计算出所测得的三氧化硫浓度显示在显示屏上。

所述的蛇形冷凝管中两支并联的蛇形冷凝管交替工作。

所述的反应器的温度控制在10-15℃，反应时间10min。

所述分光光度计的照射光波长为420nm。

有益效果：

1.采样时保持采样管温度与烟道实际温度一致，避免SO₂高温下氧化的影响；

2.采用多重过滤设计，减少飞灰对SO₂的催化以及SO₃在飞灰上的沉积冷凝；

3.利用铬酸钡冷法将硫酸根离子转化为黄色铬酸根离子，并用分光光度计测出离子浓度，实现三氧化硫浓度在线测量；