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一种环境空气氨气含量的精准在线监测系统技术方案

技术编号:30617862 阅读:31 留言:0更新日期:2021-11-03 23:37
本实用新型专利技术公布了一种环境空气氨气含量的精准在线监测系统,包括外置采样单元、连接单元、化学转化单元、光学吸收检测单元、控制与数据采集单元和储液单元;外置采样单元包括一体式微型溶蚀器,用于对环境空气中氨气组分进行捕集,将氨气转化为液相待测样品,去除颗粒态铵离子的干扰;连接单元用于连接外置采样单元与仪器主体,进行温控保护;化学转化单元用于对液相待测样品进行染色;光学吸收检测单元用于吸光度检测;控制与数据集成单元用于控制各单元温度、溶液流量,并采集和输出信号。本实用新型专利技术基于气体扩散吸收捕集和水杨酸显色检测技术,采用零采样管、零干扰室外采集,对环境空气氨气高效快速捕集及高准确性实时监测。空气氨气高效快速捕集及高准确性实时监测。空气氨气高效快速捕集及高准确性实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种环境空气氨气含量的精准在线监测系统


[0001]本技术属于环境监测
,涉及环境空气质量在线监测技术,尤其涉及一种环境空气氨气含量的高准确性在线监测系统。

技术介绍

[0002]氨气(NH3)是危害人类健康和造成环境问题的常见污染物之一。氨气的沉降会引起水体酸化和富营养化,影响生态系统,同时,作为大气中含量最丰富的碱性气体,氨气既易与水形成铵根离子(NH
4+
),又可与SO2、NO
x
(NO+NO2)等致酸前体物反应生成二次气溶胶,对雾霾的形成有显著影响。因此,环境空气中氨气的准确监测对水体及及大气环境的保护和研究有重要作用。
[0003]目前,常见的环境空气氨气的监测技术有光腔衰荡法、差分吸收光谱法、离子色谱法等。光腔衰荡法和差分吸收光谱法测量时间分辨率高、系统维护简单;离子色谱法监测的检出限低,适合低浓度环境。但是,氨气监测过程中:(1)氨气具有极强的吸附性,极易吸附于采样管路表面,造成测量低估;(2)氨气具有极强的吸湿性,环境湿度、室内外温差、仪器内外湿度差等因素会严重增大测量不确定性;本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境空气氨气含量的精准在线监测系统,其特征是,包括外置采样单元、连接单元、化学转化单元、光学吸收检测单元、控制与数据采集单元和储液单元;外置采样单元用于对环境空气中氨气组分进行捕集,将空气中的氨气转化为液相待测样品,即含有铵根离子的溶液,并去除颗粒态铵离子的干扰;连接单元用于外置采样单元与仪器主体的连接,并保持其中管路的恒温状态,对零气和吸收液进行温控保护;化学转化单元用于对液相待测样品进行染色,使含有铵的液相待测样品在恒定温度下与水杨酸和次氯酸钠反应生成蓝色待测样品,光学吸收检测单元用于显色后待测组分靛酚蓝的吸光度检测,控制与数据集成单元用于控制各单元温度、输送溶液流量,并采集和输出各单元温度信息和检测信号,储液单元用于存放吸收液、显色液、标液和清洗液;其中:所述储液单元包括第一吸收液储液瓶、显色液储液瓶、标液储液瓶和清洗液储液瓶;所述外置采样单元包括电磁两通阀、旋风分离器、第一恒温箱、支架、2个密封转接圈、一体式微型溶蚀器、流量控制装置、真空隔膜泵和第二吸收液储液瓶,无采样管;所述外置采样单元直接置于室外采样,避免由于氨气吸附性、吸湿性及温度、湿度影响而造成氨气监测不准确,同时采用一体式微型溶蚀器去除颗粒态铵盐对气态氨测量的干扰;一体式微型溶蚀器采用石英玻璃制成,包含进气口、出气口、平行板、扩大腔、吸收液进口和吸收液出口;平行板为中间有空隙的两片石英板连接制成,内表面经过磨砂处理,增加亲水性;平行板上方为进气口,进气口处设有吸收液进口,平行板下方为扩大腔,扩大腔下方嵌入出气口,出气口上端为喇叭形,喇叭口直径大于进气口,扩大腔与出气口间有中间层,中间层设有吸收液出口,吸收液出口位于中间层最低处;外置采样单元中,旋风分离器的出口端、电磁两通阀的出口端及一体式微型溶蚀器的入口端通过三通接头连接;一体式微型溶蚀器设置在支架内部,上下各有一密封转接圈与前后端管路连接;一体式微型溶蚀器的后端溶液经过连接单元连接化学转化单元的混合三通,与化学转化单元的反应釜连接;一体式微型溶蚀器的出气口端与气液分离装置相连,气液分离装置与流量控制装置相连,流量控制装置与真空隔膜泵相连;第二吸收液储液瓶与一体式微型溶蚀器进液端相连,内含液面感应装置;外置采样单元中,一体式微型溶蚀器包括一个入气口、两个旋转密封转接件、一根双层环形石英套管、一个环形塑料齿轮和一个出气口;一体式微型溶蚀器的入气口通过螺纹接头、弹簧与支架连接;其中一个旋转密封转接件与出气口对接,出气口下部设置有一吸收液进口;一体式微型溶蚀器的出气口与支架连接;第二吸收液储液瓶与一体式微型溶蚀器均置于第一恒温箱中,避免环境温度变化对吸收液温度的影响;所述连接单元包括吸收液输入管、吸收液输出管、伴热带、废液管、零气管及内保温层和外保温层;吸收液输入管一端连接储液单元,另一端连接外置采样单元中的第二吸收液储液瓶;吸收液输出管一端连接外置采样单元中旋转湿式扩散管的吸收液出口,另一端连接化学转化单元;废液管一端连接外置采样单元中气液分离装置,另一端连接化学转化单元;零气管一端连接氮气瓶,另一端连接外置采样单元中电磁两通阀;吸收液输出管和伴热带置于内保温层中;吸收液输入管、吸收液输出管、伴热带、废液管、零气管及内保温层置于外保温层中;所述化学转化单元包括混合三通、反应釜、第二恒温箱;还可包括缓冲管和过滤器,用
于增加系统稳定性;化学转化单元中,缓冲管和过滤器置于第二恒温箱中,混合三通依次与连接单元的吸收液输出管、储...

【专利技术属性】
技术研发人员:董华斌祖可欣曾立民
申请(专利权)人:北京大学
类型:新型
国别省市:

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