一种冷干法在线分析样气处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种冷干法在线分析样气处理系统，包括通过样气管道连接的采样单元、样气处理单元和样气控制单元，所述样气处理单元包括除尘装置和除湿装置以及设置在所述除湿装置上游的磷酸引入单元，所述磷酸引入单元包括盛装磷酸的第一容器以及通过第一微量泵与所述第一容器连接的汽化装置，所述汽化装置连通所述样气管道。本发明专利技术通过在样气除湿之前设置磷酸引入单元，在样气管道中滴入磷酸，使得样气处于酸性环境中，有效抑制SO

【技术实现步骤摘要】
一种冷干法在线分析样气处理系统
本专利技术涉及烟气在线监测
，特别是涉及一种冷干法在线分析样气处理系统。
技术介绍
烟气在线监测分析系统(ContinuousEmissionMonitoringSystem)是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到监管部门的装置。在线监测分析系统需要长期连续稳定的检测分析，必须要连续取样和严格的样气处理技术，要求到达后端分析仪的样气快速传输且不失真，进入分析仪的样气能达到接近标准气般的高品质，保证分析仪在最短的滞后时间内得到具有代表性的样气，样品的状态(温度、压力、流量和清洁度)适合分析仪所需要的操作条件。可见，样气处理系统的技术在很大程度上影响在线监测分析系统长期连续运行的可靠性和安全性。目前我国常用的CEMS系统是冷干法在线分析系统，即待测烟气在进入分析仪之前，通过系统除尘、除湿成为干燥、洁净的样气，也是我国环保法中所规定的“干基”测量。在冷干法样气处理系统的除湿过程中，会冷凝形成液态水，SO2等易溶于水的气体会溶于水使得检测值偏低甚至为零。另外，现有烟气分析仪在超低排放背景下普遍存在测量值易受粉尘和水汽干扰等共性问题。其中，超低排放是指采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使得大气污染物排放浓度基本符合排放限值，即烟尘、SO2、NOX排放浓度(基准含氧量6％)分别不超过5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3，且超低排放改造后的烟气还有湿度大的特点。因此，现有烟气分析仪在超低排放背景下，尤其受水汽干扰较为严重，如分析仪使用非分散红外吸收法时，SO2、NOX和水汽的吸收峰存在交叉重叠，尤其在低浓度情况下水汽对测量的影响将更加突出。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述技术问题，提供一种冷干法在线分析样气处理系统，旨在保证进入分析仪的样气品质的稳定性和准确性。具体地，本专利技术提供的冷干法在线分析样气处理系统，包括通过样气管道连接的采样单元、样气处理单元和样气控制单元，所述样气处理单元包括除尘装置和除湿装置，所述样气处理单元还包括按照样气流动方向设置在所述除湿装置上游的磷酸引入单元，所述磷酸引入单元包括盛装磷酸的第一容器以及通过第一微量泵与所述第一容器连接的汽化装置，所述汽化装置连通所述样气管道。进一步，所述第一容器内盛装的磷酸质量浓度为1％-10％，引入所述汽化装置的磷酸流量为50-100μL/min。进一步，所述样气管道包括伴热管线和气体管道，所述伴热管线设置在所述采样单元与所述汽化装置之间。进一步，所述除尘装置包括设置在样气处理系统不同位置处的第一过滤器、第二过滤器和第三过滤器。进一步，按样气流动方向，所述第一过滤器设置在所述采样单元的上游，所述第二过滤器设置在所述汽化装置与所述除湿装置之间，所述第三过滤器设置在气体分析仪的上游且紧邻所述气体分析仪。进一步，还包括连接所述样气管道的标准气配气装置，所述标准气配气装置接入所述样气管道的接入口设置在所述第三过滤器的上游。进一步，所述除湿装置包括冷凝器和连接所述冷凝器的蠕动泵。进一步，所述采样单元包括采样探头、采样泵以及连接采样头的反吹装置。进一步，所述样气控制单元包括可调节流量的气体泵、监测所述样气管道压力的负压表以及样气温度监测装置，所述气体泵连接有调节阀。进一步，所述磷酸引入单元还包括盛装水的第二容器和第二微量泵，所述第二容器通过第二微量泵连接所述汽化装置。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术通过在样气除湿之前设置磷酸引入单元，在样气管道中滴入磷酸，使得样气处于酸性环境中，有效抑制SO2等可溶于水的气体损失。磷酸属于三元中强酸，酸性强于亚硫酸，通过磷酸在水中电离出的H+阻止SO2与水生成亚硫酸的反应，能有效抑制SO2损失；同时磷酸能吸收样气中的逃逸氨，生成磷酸铵，过量的磷酸依然可以保持样气的酸性环境，有效防止SO2与氨的反应生成亚硫氨，不会造成SO2的二次丢失，使得后端气体分析仪的测量数据更真实、更准确。2.本专利技术将磷酸引入单元设置在伴热管线的下游且紧邻伴热管线设置，有利于汽化的磷酸与高温样气充分混合，进入后续的除湿单元。3.本专利技术利用多级分离的除尘方式，多级过滤器合理设置在样气处理系统的不同位置处，并且过滤孔径逐级降低，使得样气处理系统的传输阻力减小，并能够保证过滤效果，有利于系统维护也提高了整个系统的可靠性和稳定性。4.本专利技术还设计磷酸引入单元的结构，实现利用同一装置，根据不同样气流量和样气中气体浓度，来调节引入样气处理系统内的磷酸浓度和磷酸流量。本专利技术的附加方面和其他优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施例1的冷干法样气处理系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例2的冷干法样气处理系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。应该注意的是，本专利技术中使用的“第一”、“第二”等仅用于区分不同对象，而不意味着这些对象之间具有任何特定顺序关系。术语“包括”和“含有”及其派生词意为包括而非限制。除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本专利技术提供的样气处理系统从烟道8中采集样气，经样气处理系统处理后，输送至气体分析仪9。实施例1图1是本专利技术实施例1提供的冷干法样气处理系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术提供的冷干法在线分析样气处理系统，包括通过样气管道4连接的采样单元1、样气处理单元和样气控制单元3，所述样气控制单元3配置为监测并控制所述样气处理系统的样气流量和样气温度；所述样气处理单元包括除尘装置2和除湿装置3，按样气流动方向，在所述除湿装置2上游设置磷酸引入单元5，所述磷酸引入单元5包括盛装磷酸的第一容器51以及通过第一微量泵52与所述第一容器51连接的汽化装置53，所述汽化装置53连通所述样气管道4。磷酸溶液由精密微量泵注入汽化装置，与传输至此的烟气混合，随之混有磷酸的热烟气传输到下游处理单元。在样气除湿之前在烟气管道中滴入磷酸，使烟气处于酸性环境中。磷酸属于三元中强酸，酸性强于亚硫酸，通过磷酸在水中电离出的H+阻止SO2与水生成亚硫酸的反应，能有效抑制SO2损失；同时磷酸能吸收烟气中的逃逸氨，生成磷酸铵(以磷酸一氨、磷酸二氨为主，在此环境中磷酸铵可以完全溶于酸液)，过量的磷酸依然可以保持烟气的酸性环境，有效防止SO2与氨的反应生成亚硫氨，不会造成SO2的二次丢失，可使测量数据更真实、更准确。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷干法在线分析样气处理系统，其特征在于：包括通过样气管道(4)连接的采样单元(1)、样气处理单元和样气控制单元(6)，所述样气处理单元包括除尘装置(2)和除湿装置(3)，所述样气处理系统还包括按照样气流动方向设置在所述除湿装置(3)上游的磷酸引入单元(5)，所述磷酸引入单元(5)包括盛装磷酸的第一容器(51)以及通过第一微量泵(52)与所述第一容器(51)连接的汽化装置(53)，所述汽化装置(53)连通所述样气管道(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷干法在线分析样气处理系统，其特征在于：包括通过样气管道(4)连接的采样单元(1)、样气处理单元和样气控制单元(6)，所述样气处理单元包括除尘装置(2)和除湿装置(3)，所述样气处理系统还包括按照样气流动方向设置在所述除湿装置(3)上游的磷酸引入单元(5)，所述磷酸引入单元(5)包括盛装磷酸的第一容器(51)以及通过第一微量泵(52)与所述第一容器(51)连接的汽化装置(53)，所述汽化装置(53)连通所述样气管道(4)。


2.根据权利要求1所述的一种冷干法在线分析样气处理系统，其特征在于：所述第一容器内盛装的磷酸质量浓度为1％-10％，引入所述汽化装置的磷酸流量为50-100μL/min。


3.根据权利要求1所述的一种冷干法在线分析样气处理系统，其特征在于：所述样气管道(4)包括伴热管线(41)和气体管道(42)，所述伴热管线设置在所述采样单元(1)与所述汽化装置(53)之间。


4.根据权利要求1所述的一种冷干法在线分析样气处理系统，其特征在于：所述除尘装置(2)包括设置在样气处理系统不同位置处的第一过滤器(21)、第二过滤器(22)和第三过滤器(23)。


5.根据权利要求4所述的一种冷干法在线分析样气处理系统，其特征在于：按样气流动方向，所述第一过滤器(21)设置在所述采样单元(1)的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张所容，姚洪涛，潘虹钢，易俊，
申请(专利权)人：重庆飞扬测控技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50