一种固定源可凝结颗粒物在线监测装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于污染源监测领域，具体为一种固定源可凝结颗粒物在线监测装置及使用方法

【技术实现步骤摘要】
一种固定源可凝结颗粒物在线监测装置及使用方法


[0001]本专利技术属于测试
，具体为一种固定源可凝结颗粒物在线监测装置及使用方法
。

技术介绍

[0002]固定源排放的颗粒物不仅包括液体或固体颗粒的可过滤颗粒物，还包括烟道温度下为气态，从烟道排出进入大气环境后快速凝结为固态或液态颗粒物
。
[0003]目前应用广泛的固定源可凝结颗粒物的采样装置和方法是美国环保局
(US EPA)
推荐的
Method 202。
首先用
PM2.5
切割头和滤膜去除可过滤颗粒物，加热取样枪通常使其温度维持在
120℃
，防止高温烟气在取样枪内冷凝；采样过程中用水浴给冷凝管和冲击瓶降温，使得
CPM
滤膜出口烟气温度＜
30℃
；采样结束后用去离子水清洗冷凝管管路，将清洗液与冷凝液作为无机部分，然后用丙酮和正己烷清洗管路，该清洗液作为有机部分
。
采样结束后立即用高纯氮以
14.5L/min
流速吹洗无机部分冷凝液
1h
，去除
SO2气体的干扰
。
用正己烷萃取冷凝液，并将萃取液与有机部分混合
。
将
CPM
无机和有机溶液挥发至恒重，称量质量分别为无机部分质量和有机部分质量
。
将收集的滤膜在采样前后放入恒温恒湿天平室经
24h
平衡调质处理以及去除静电后，再用
0.01mg
精度天平称重，作为滤膜部分质量，三部分之和为
CPM
质量，再根据采样烟气体积求得烟气中
CPM
浓度
。
方法的缺点为在存在
SO2气体干扰带来
CPM
正偏差
。
[0004]国际标准化组织
(ISO)
公布了用稀释方法测定烟气中
PM
2.5
的标准采样方法
(ISO25597:2013)
，相应的采样装置在
International Organization for Standardization(ISO).ISO 25597:2013.Stationary source emissions
‑
test method for determining PM
2.5
and PM
10 mass in stack gases using cyclone samplers and sampledilution[S].ISO:Geneva,Switzerland,2013.
中公开，该采样装置所使用的方法是用旋风切割器去除烟气中大于
2.5
μ
m
的颗粒物，然后含有
PM
2.5
颗粒物的烟气与稀释空气在稀释腔内混合降温，最后用滤膜收集总
PM
2.5
，因此该方法与装置为采集固定源烟气中
PM
2.5
，所采集的颗粒物为将可凝结颗粒物和可过滤颗粒物混合在一起的总颗粒物
。
类似装置结构以及方法还在
England G C,Watson J G,Chow J C,et al.Dilution
‑
based emissions sampling from stationary sources:Part 1
‑
compact sampler methodology and performance[J].Journal of Air&Waste Management Association,2007,57(1):65
‑
78.
发表的稀释采样系统中公开
。
[0005]在专利技术专利一种固定源可凝结颗粒物采样装置及采样方法
(
专利公布号
CN 110441099 A)
中公布了一种固定源可凝结颗粒物采样装置及采样方法，烟气经颗粒物分级装置去除大粒径颗粒物后，然后通过加热保温的烟气管路并一分为二，第一路烟气进入布气板，第二路烟气进入保温加热的可过滤颗粒物收集装置
。
第二路烟气中的颗粒物被全部收集到可过滤颗粒物收集装置中的滤膜上，之后第二路烟气通过可过滤颗粒物流量计，到达可过滤颗粒物抽气装置
。
稀释空气供气装置提供的稀释空气顺次经过稀释空气有机物和
水汽去除装置
、
稀释空气颗粒物过滤装置和稀释空气流量计，进入稀释腔体，然后通过布气板与第一路烟气混合降温
。
稀释空气与第一路烟气的混合气一分两路，第一路混合气作为旁路气顺次经过旁路气颗粒物过滤装置
、
旁路气流量计
、
旁路气抽气装置；第二路混合气经过总颗粒物收集装置，第二路混合气中颗粒物被全部收集到总颗粒物收集装置的滤膜上，之后第二路混合气通过总颗粒物流量计，到达总颗粒物抽气装置
。
分别称量可过滤颗粒物收集装置的滤膜和总颗粒物收集装置的滤膜的增重，总颗粒物收集装置的滤膜的增重减去可过滤颗粒物收集装置的滤膜的增重，得到可凝结颗粒物的质量，再根据可过滤颗粒物流量计或者总颗粒物流量计的读数计算得到烟气中可凝结颗粒物的质量浓度
。
该方法属于离线采样测量方法，检测时间线长，步骤繁琐
。

技术实现思路

[0006]鉴于已有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能在线监测可凝结颗粒物质量浓度
、
且检测时间短的固定源可凝结颗粒物的在线监测装置及使用方法
。
[0007]本专利技术提供的固定源可凝结颗粒物在线监测装置，包括：颗粒物分级装置
、
管路加热装置
、
回流对撞式冷凝管
、
一号水冷排
、
二号水冷排
、
半导体制冷片
、
散热水排
、
蠕动泵
、
气体流量计
、
抽气装置
、
分流器
、
收集网绳
、
雾化装置
、
干燥装置
、
颗粒物质量浓度传感器
、
空气净化装置
、
空气颗粒物过滤装置
、
供气装置；其中：
[0008]所述颗粒物分级装置，放置
、
固定于污染源烟道内，用于采集烟气，并去除污染源中大粒径颗粒物；具体采用
PM
2.5
颗粒物旋风采样器或者
PM
2.5
颗粒物撞击器；
[0009]所述管路加热装置，为加热电阻丝，附着于烟气管路，管路加热装置用于对烟气管路加热，并维持在
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固定源可凝结颗粒物在线监测装置，其特征在于，包括：颗粒物分级装置（1）
、
管路加热装置（2）
、
回流对撞式冷凝管（3）
、
一号水冷排（
401
）
、
二号水冷排（
402
）
、
半导体制冷片（5）
、
散热水排（6）
、
蠕动泵（7）
、
气体流量计（8）
、
收集网绳（
17
）
、
抽气装置（9）
、
分流器（
10
）
、
雾化装置（
11
）
、
干燥装置（
12
）
、
颗粒物质量浓度传感器（
13
）
、
空气净化装置（
14
）
、
空气颗粒物过滤装置（
15
）
、
供气装置（
16
）；其中：所述颗粒物分级装置（1）放置
、
固定于污染源烟道内，用于采集烟气，并去除污染源中大粒径颗粒物；具体采用
PM
2.5
颗粒物旋风采样器或者
PM
2.5
颗粒物撞击器；所述管路加热装置（2）为加热电阻丝，附着于烟气管路，管路加热装置（2）使烟气管路维持在
120 ℃
；所述回流对撞式冷凝管（3）的进口与烟气管路相连，回流对撞式冷凝管（3）的出口与分流器（
10
）相连；所述一号水冷排（
401
）与半导体制冷片（5）的冷面相连，所述二号水冷排与半导体制冷片（5）的热面相连；半导体制冷片（5）将一号水冷排（
401
）内的传热介质制冷，将热量传递给二号水冷排（
402
）中的传热介质；所述散热水排（6）通过管路与二号水冷排（
402
）相连，将二号水冷排（
402
）中的传热介质降温后，循环回二号水冷排（
402
）继续吸收热量；所述蠕动泵（7）用于抽取分流器（
10
）内的冷凝液体至雾化装置（
11
）；所述气体流量计（8）用于设置抽气装置（9）和供气装置（
16
）的气量；所述抽气装置（9）用于抽取烟道内烟气；所述供气装置（
16
）用于提供气源；所述分流器（
10
）为玻璃材质，内设有收集网绳（
17
），收集绳网材质为聚四氟乙烯，与冷凝液体接触的材料均满足冷凝液体的不沾性需求；所述分流器（
10
）有两个接口，第一个接口依次与气体流量计（8）及抽气装置（9）相连；另一接口通过软管与蠕动泵（7）相连；所述雾化装置（
11
）下端依次与空气净化装置（
14
）
、
空气颗粒物过滤装置（
15
）
、
气体流量计（8）和供气装置（
16
）相连；雾化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆，陈源正，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：