本发明专利技术提供一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，包括：前段烟枪、后段烟枪、采样主机、采样头前段烟枪加热器、后段烟枪加热器、水冷装置、皮托管、进气烟温传感器、石英过滤器、石英玻璃内衬管、石英冷凝管、CPM过滤器、冷凝管出口烟气温度传感器。本发明专利技术各个组件均为模块化，现场连接/拆卸更为简便，且携带方便；在精准测试CPM排放浓度的同时，减少了现场监测时所携带的设备数量，降低了现场仪器连接与化学试剂配置、回收操作的复杂程度，从而提高采样效率；实现了不同温度条件下烟气的采样；本发明专利技术通过将石英过滤器前置的方式使得可过滤颗粒物在采样装置最前端已被捕集，无需清洗烟枪，仅需清洗采样嘴，因此简化了采样后的清洗操作。清洗操作。清洗操作。
【技术实现步骤摘要】
一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置
[0001]本专利技术属于可凝结颗粒物污染物采样监测
，尤其涉及一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置。
技术介绍
[0002]可凝结颗粒物(CPM，Condensable Particulate Matter)是固定污染源烟气中的一种非常规污染物，通常以气溶胶形态存在于固定污染源烟气之中，粒径一般在20纳米到1微米之间，属于一次PM
2.5
颗粒物，极难被去除。
[0003]我国针对固定污染源烟气中的常规污染物，如颗粒物、SO2、NO
x
排放的治理已经取得显著成绩，但针对CPM的治理与去除仍处于起步阶段。CPM对环境和人体的危害主要由其性质决定。由于颗粒态CPM的形态多为球形多孔表面结构，可作为其它污染物的载体，吸附多种化学组分随呼吸进入人体，并能使毒性物质有更高的反应和溶解速度，而且随着粒径的减小，CPM在大气中的存留时间和在呼吸系统中的吸收率也随之增加。CPM还会导致雾霾天气的增加，并能影响大气温度、能见度等。大气能见度主要由大气颗粒物对光的散射和吸收所决定，在大气气溶胶中主要是0.1～1μm粒径间的颗粒物，其通过对光的散射从而导致物体与背景之间的对比度降低，进而使得大气能见度降低，这一粒径范围内的颗粒物中，含有SO
42
‑
和NO3‑
的粒子最易散射可见光，而这两种离子也是CPM的主要成分。
[0004]目前我国固定污染源烟气中CPM的采集方法主要以美国环保署(EPA，Environmental Protection Agency)method 202测量标准为主，其流程为烟气由抽气泵抽取，进入采样系统，通过烟枪、加热箱后，进入冷凝管，随后进入两个吸收瓶、CPM过滤器和最后两个吸收瓶后，完成采样过程，要求CPM过滤器及之前的两个吸收瓶温度控制在30℃以下，但接近30℃。
[0005]我国目前CPM的采样并无标准方法，以EPA method 202测量标准为主，此方法存在以下几点不足：
[0006]1.颗粒物去除方式非最优选择。EPA method 202测量标准采用外滤法，此种方法会造成颗粒物在采样枪中大量附着，采样后清洗十分困难，如需对颗粒物重量进行测试，会造成一定偏差。
[0007]2.设备一体化程度低、便携性不足。EPA method 202测量标准需要携带4个吸收瓶进行采样，同时各组件之间连接管路多，且需携带冰浴箱、循环水浴箱、循环水泵、循环水等，尤其是根据EPA method 202测量标准标准生产的进口设备，体积大、重量大，通常企业烟气排口均位置较高，因此造成现场搬运不便，仪器准备时间长。
[0008]3.现场操作繁琐。上述方法现场操作时需现场配置溶液，采样结束后对溶液进行处理收集，多次进行吸收瓶的清洗工作，准备时间、操作时间均较长。
[0009]4.温控效果不佳。按照标准要求，CPM过滤器及前两个吸收瓶需要将温度控制在接近30℃，目前CPM采样设备无法较好的控制温度达到此要求，且吸收瓶受环境温度、冰浴冷却控制的影响大，需时刻人工调整。
技术实现思路
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0011]本专利技术采用如下技术方案：
[0012]在一些可选的实施例中，提供一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，包括：
[0013]前段烟枪，置于烟道内部，用于收集固定污染源烟气；
[0014]后段烟枪，置于烟道外部且与所述前段烟枪的尾端连接，用于对固定污染源烟气中的可凝结颗粒物进行冷凝，所述后段烟枪的腔体内设置石英冷凝管；
[0015]后段烟枪加热器，设置在所述后段烟枪的外表面，用于对所述后段烟枪进行加热；
[0016]水冷装置，用于对所述石英冷凝管内的可凝结颗粒物进行冷凝，所述水冷装置包括：进水口、出水口及循环水泵，所述循环水泵将循环水自所述进水口泵入所述后段烟枪内的石英冷凝管中，并将与所述固定污染源烟气换热后的循环水自所述出水口泵出。
[0017]在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，还包括：采样主机；所述采样主机与所述后段烟枪的尾端连接，所述采样主机内置抽气泵，为固定污染源烟气提供移动动力，且计算采样的固定污染源烟气的体积。
[0018]在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，还包括：采样头前段烟枪加热器；所述采样头前段烟枪加热器设置在所述前段烟枪的外表面，用于对所述前段烟枪进行加热；所述采样头前段烟枪加热器由所述采样主机提供电源及温度控制。
[0019]在一些可选的实施例中，所述前段烟枪的首端设置石英过滤器。
[0020]在一些可选的实施例中，所述前段烟枪的首端且位于所述石英过滤器的前方还设置有采样嘴、皮托管及进气烟温传感器。
[0021]在一些可选的实施例中，所述前段烟枪内设置石英玻璃内衬管，所述石英玻璃内衬管与所述石英过滤器连接。
[0022]在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，还包括：玻璃装置连接器；所述石英玻璃内衬管与所述石英冷凝管通过所述玻璃装置连接器连接；所述玻璃装置连接器包括：左侧连接块、右侧连接块、碗状连接件、插接管道；所述碗状连接件上开设通孔，所述通孔与所述插接管道连通。
[0023]在一些可选的实施例中，所述的一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，还包括：烟枪连接器；所述前段烟枪与所述后段烟枪通过所述烟枪连接器进行连接。
[0024]在一些可选的实施例中，所述后段烟枪的尾端依次设置有CPM过滤器及冷凝管出口烟气温度传感器。
[0025]在一些可选的实施例中，所述石英冷凝管为螺旋式，且螺旋部分长度不低于3000mm，整体长度不小于50cm。
[0026]本专利技术所带来的有益效果：
[0027]1.本专利技术各个组件均为模块化，现场连接/拆卸更为简便，且携带方便；
[0028]2.本专利技术结构简单，易于操作，在精准测试CPM排放浓度的同时，减少了现场监测时所携带的设备数量，降低了现场仪器连接与化学试剂配置、回收操作的复杂程度，从而提高采样效率，相较于EPA method 202测量标准，去除了CPM过滤器后的吸收瓶；
[0029]3.采样完成后仅需更换后段烟枪内的螺旋式的石英冷凝管与CPM过滤器，即可开始下一组样品的测试，大大缩减了每个样品采集所需的时间，进一步提高采样效率；
[0030]4.通过水冷与电加热共同作用的方式实现冷凝管烟气的温度控制，实现了不同温度条件下烟气的采样，温度控制更为准确、合理与灵活，且温度测试点位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，包括：前段烟枪，置于烟道内部，用于收集固定污染源烟气；后段烟枪，置于烟道外部且与所述前段烟枪的尾端连接，用于对固定污染源烟气中的可凝结颗粒物进行冷凝，所述后段烟枪的腔体内设置石英冷凝管；后段烟枪加热器，设置在所述后段烟枪的外表面，用于对所述后段烟枪进行加热；水冷装置，用于对所述石英冷凝管内的可凝结颗粒物进行冷凝，所述水冷装置包括：进水口、出水口及循环水泵，所述循环水泵将循环水自所述进水口泵入所述后段烟枪内的石英冷凝管中，并将与所述固定污染源烟气换热后的循环水自所述出水口泵出。2.根据权利要求1所述的一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，还包括：采样主机；所述采样主机与所述后段烟枪的尾端连接，所述采样主机内置抽气泵，为固定污染源烟气提供移动动力，且计算采样的固定污染源烟气的体积。3.根据权利要求2所述的一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，还包括：采样头前段烟枪加热器；所述采样头前段烟枪加热器设置在所述前段烟枪的外表面，用于对所述前段烟枪进行加热；所述采样头前段烟枪加热器由所述采样主机提供电源及温度控制。4.根据权利要求3所述的一种固定污染源烟气中可凝结颗粒物采样装置，其特征在于，所述前段烟枪...
【专利技术属性】
技术研发人员：张辰，刘宇，田刚，杨丽，龙红艳，王凡，王红梅，张艳平，朱金伟，王洪昌，崔宇韬，郭凤艳，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。