一种二氧化硫在线监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种二氧化硫在线监测方法，包括以下步骤：(1)待测样气的取样；(2)通过载气将待测样气导入柠檬酸盐溶液中，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；(3)待不溶于柠檬酸盐溶液的气体逸出后，将含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液在加热条件下进行解析，得到二氧化硫气体；(4)在150℃以上的条件下，将上述解析所得二氧化硫气体与蒸馏水按照体积比1：2‑3的比例进行混合，得到混合气体；(5)将混合气体利用紫外光源进行电离，并进行离子迁移谱检测。本发明专利技术还提供一种实施该方法的系统。本发明专利技术通过上述多级化控制，极大地提高了二氧化硫检测的精确度，适用于低浓度的二氧化硫准确测量。

An on-line monitoring method and system for sulfur dioxide

The invention discloses an on-line monitoring method for sulfur dioxide, which comprises the following steps: (1) sampling of the gas to be measured; (2) introducing the gas to be measured into the citrate solution through carrier gas to obtain the citrate solution containing sulfur dioxide; (3) analyzing the citrate solution containing sulfur dioxide under heating condition after the gas that is insoluble in the citrate solution escapes. Sulfur dioxide gas; (4) Under the condition of above 150 C, the sulfur dioxide gas obtained by above analysis is mixed with distilled water according to the volume ratio of 1:2 3 to obtain the mixed gas; (5) The mixed gas is ionized by ultraviolet light source and detected by ion migration spectrum. The invention also provides a system for implementing the method. The multi-level control greatly improves the accuracy of sulfur dioxide detection and is suitable for accurate measurement of low concentration sulfur dioxide.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硫在线监测方法及系统
本专利技术涉及污染物监测
，特别涉及一种二氧化硫在线监测方法及系统。
技术介绍
SO2是空气中最重要的一种含硫污染物，对大气及生态环境具有重大的影响。诸如像化学烟雾、酸雨、温室效应和臭氧层遭破坏等均与其息息相关。SO2对人的眼、鼻、咽喉、肺等器官具有强烈的刺激性,能引起黏膜炎、嗅觉和味觉障碍，倦怠无力等慢性疾患。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，甚至于一些地方的二氧化硫浓度达到几十个ppm的水平。因此，如何对这一类型的SO2气体浓度进行灵敏监测显得至关重要。现有技术中，针对SO2的检测，我国环保标准主要规定了以下几种检测方法：一、甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法；二、四氯汞盐吸收副玫瑰苯胺分光光度法；三、紫外荧光法。然而伴随着固定污染源排放的二氧化硫浓度越来越小的情况下，上述检测方法的检测质量无法令人满意。与此同时，对于低浓度的二氧化硫进行检测现有技术中普遍使用的是离子迁移谱技术。离子迁移谱技术作为一种气相分析方法，具有灵敏度高，响应速度快，价格低廉，使用方便等优点，非常适合于气体样品的实时在线分析。在适当的操作条件下，该仪器可以检测到其中介质中以微微克数量级的量或以万亿份之一份量级的浓度存在的气体或蒸汽物质。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种二氧化硫在线监测方法，适用于低浓度的二氧化硫在线监测中。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种二氧化硫在线监测方法，包括以下步骤：(1)待测样气的取样；(2)通过载气将待测样气导入柠檬酸盐溶液中，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；(3)待不溶于柠檬酸盐溶液的气体逸出后，将含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液在加热条件下进行解析，得到二氧化硫气体；(4)在150℃以上的条件下，将上述解析所得二氧化硫气体与蒸馏水按照体积比1：2-3的比例进行混合，得到混合气体；(5)将混合气体利用紫外光源进行电离，并进行离子迁移谱检测。作为优选，为了保证待测样气中含有的二氧化硫被充分进行吸收，所述步骤(2)中柠檬酸盐溶液的pH值为1-3，浓度为0.5-1.5mol/L。作为优选，所述步骤(3)中含有二氧化硫气体的柠檬酸盐溶液通过水浴或者是微波进行加热进行解析。作为优选，所述紫外光源为真空紫外灯、氙灯或者是紫外激光器。作为优选，所述载气为大气经过活性炭或分子筛中一种或者二种过滤后所得洁净空气。本专利技术还提供一种实施该方法的系统，包括依次管路连接的取样探头、第一容器、第二容器、离子迁移谱仪，所述第一容器中容纳有柠檬酸盐溶液；还包括用以加热第一容器的加热装置以及对第二容器中混合气体进行电离的紫外光源；所述取样探头上连接有载气管路；所述第二容器上连接有蒸馏水管路。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过将待测样气通过载气溶于柠檬酸盐溶液中，将待测样气中的干扰气体一氧化碳、一氧化氮等不溶于水的气体排出后，再通过加热对含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液进行解析从而分离得到较为纯净的二氧化硫气体，最后将分离得到的二氧化硫气体利用蒸馏水作为载体进行电离，进而进行离子迁移谱检测。通过上述多级化控制，极大地提高了二氧化硫检测的精确度，适用于低浓度的二氧化硫准确测量。(2)本专利技术中的柠檬酸盐溶液可以循环进行使用，有利于节约试剂消耗。(3)采用大气经过活性炭或分子筛中一种或者二种过滤后所得洁净空气作为载气，具有获取快速，成本低廉的优点。(4)本专利技术中的系统结构简单，容易操作，可以实现对低浓度的二氧化硫进行高灵敏检测，灵敏度可以达到ppt级。附图说明图1为本专利技术中二氧化硫在线监测系统的结构简图。图中，1-取样探头，2-第一容器，3-第二容器，4-离子迁移谱仪，5-载气管路，6-蒸馏水管路。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，一种二氧化硫在线监测系统，包括依次管路连接的取样装置1、第一容器2、第二容器3、离子迁移谱仪4，所述第一容器2中容纳有柠檬酸盐溶液；还包括用以加热第一容器2的加热装置(图中未示出)以及对第二容器3中混合气体进行电离的紫外光源(图中未示出)；所述取样装置1上连接有载气管路5；所述第二容器3上连接有蒸馏水管路6。实施例1一种二氧化硫在线监测方法，包括以下步骤：(1)通过取样探头1对待测样气进行取样；(2)通过载气管路5通入载气将待测样气导入装有柠檬酸盐溶液的第一容器2中，其中：载气为大气经过活性炭和分子筛过滤后所得洁净空气，柠檬酸盐溶液的pH为1、浓度为0.5mol/L，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；(3)待不溶于柠檬酸盐溶液的气体逸出后，具体的在第一容器2上设有三个通孔，一个用于连通取样探头1，一个用于连通第二容器3，还有一个用于柠檬酸盐溶液解析前释放不溶气体用，释放过后则将该通孔堵住；通过磁力搅拌水浴加热器对装有柠檬酸盐溶液的第一容器2一边水浴加热，一边进行磁力搅拌，将含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液进行解析，得到较为纯净的二氧化硫气体，其中，水浴加热的温度为90°，加热的时间为30min；(4)在150℃的条件下，将上述解析所得气体与蒸馏水按照体积比1：2的比例在第二容器3中进行混合，得到混合气体；(5)将混合气体利用真空紫外灯进行电离，并利用离子迁移谱仪4进行离子迁移谱检测。实施例2一种二氧化硫在线监测方法，包括以下步骤：(1)通过取样探头1对待测样气进行取样；(2)通过载气管路5通入载气将待测样气导入装有柠檬酸盐溶液的第一容器2中，其中：载气为大气经过活性炭过滤后所得洁净空气，柠檬酸盐溶液的pH为1.5、浓度为1.5mol/L，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；(3)待不溶于柠檬酸盐溶液的气体逸出后，利用微波将装有柠檬酸盐溶液的第一容器2进行加热解析，到较为纯净的二氧化硫气体，其中，微波的频率为2450MHz，微波加热的时间为10min；(4)在180℃的条件下，将上述解析所得气体与蒸馏水按照体积比1：3的比例在第二容器3中进行混合，得到混合气体；(5)将混合气体利用氙灯进行电离，并利用离子迁移谱仪4进行离子迁移谱检测。实施例3一种二氧化硫在线监测方法，包括以下步骤：(1)通过取样探头1对待测样气进行取样；(2)通过载气管路5通入载气将待测样气导入装有柠檬酸盐溶液的第一容器2中，其中：载气为大气经过分子筛过滤后所得洁净空气，柠檬酸盐溶液的pH为3、浓度为1mol/L，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；(3)待不溶于柠檬酸盐溶液的气体逸出后，利用微波将装有柠檬酸盐溶液的第一容器2进行加热解析，微波的频率为2425MHz，到较为纯净的二氧化硫气体；其中，微波的频率为2450MHz，微波加热的时间为15min；(4)在200℃的条件下，将上述解析所得气体与蒸馏水按照体积比1：2.5的比例在第二容器3中进行混合，得到混合气体；(5)将混合气体利用紫外激光器进行电离，并利用离子迁移谱仪4进行离子迁移谱检测。以上结合实施例对本专利技术的实施方式作了详细说明，但本专利技术不限于所描述的实施方式。对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化硫在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)待测样气的取样；(2)通过载气将待测样气导入柠檬酸盐溶液中，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；(3)待不溶于柠檬酸盐溶液的气体逸出后，将含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液在加热条件下进行解析，得到二氧化硫气体；(4)在150℃以上的条件下，将上述解析所得二氧化硫气体与蒸馏水按照体积比1：2‑3的比例进行混合，得到混合气体；(5)将混合气体利用紫外光源进行电离，并进行离子迁移谱检测。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硫在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)待测样气的取样；(2)通过载气将待测样气导入柠檬酸盐溶液中，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；(3)待不溶于柠檬酸盐溶液的气体逸出后，将含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液在加热条件下进行解析，得到二氧化硫气体；(4)在150℃以上的条件下，将上述解析所得二氧化硫气体与蒸馏水按照体积比1：2-3的比例进行混合，得到混合气体；(5)将混合气体利用紫外光源进行电离，并进行离子迁移谱检测。2.根据权利要求1所述的一种二氧化硫在线监测方法，其特征在于：所述步骤(2)中柠檬酸盐溶液的pH值为1-3，浓度为0.5-1.5mol/L。3.根据权利要求1所述的一种二氧化硫在线监测方法，其特征在于：所述步骤(3)中含有二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：常程，
申请(专利权)人：云南森雅环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53