[發明專利]固定污染源廢氣氮氧化物的紫外吸收測定方法

在審

• 申請號: 201410687364.1
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104316485A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 潘光;李恒慶;潘齊;付軍華;谷樹茂;徐標;鄒康;李毅明;王緒剛
• 申請（專利權）人: 山東省環境監測中心站
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

技術領域

本發明涉及一種固定污染源廢氣測定方法及與其配套的紫外吸收法煙氣監測設備，屬于環境監測技術領域。

背景技術

燃料在高溫下燃燒是人為產生氮氧化物(NO_x)的主要來源，例如：汽車和火電廠產生的NOx。燃料(燃料NOx)中氮的化合物的氧化和燃燒空氣(熱生成NOx)中的氮生成含有NOx的廢氣。排放源排放的NO_x主要是NO，濃度范圍從幾十到幾百μmol/mol；NO₂濃度很低，燃煤電站鍋爐排放NO₂約占氮氧化物的2％左右，濃度僅有幾個μmol/mol；煙氣干法、半干法、濕法脫硫、濕法除塵時，煙氣中的酸性氣體NO₂與堿性物質反應生成鹽或溶于水；同樣NO₂在水泥生產的回轉窯或立窯與堿性氧化物反應生成鹽；排放煙氣中NO₂的濃度很低，幾乎測不出。通常煤粉燃燒[NO₂]/[NOx]×100％≈5％，燃氣渦輪機[NO₂]/[NOx]×100％≈10％～15％，玻璃熔窯廢氣[NO₂]/[NOx]×100％≈10％。高濃度NO₂能夠產生棕色的煙羽。產生NO_x的主要污染源是燃煤、燃氣、燃油鍋爐等。NOx是國家和各省市大氣污染物綜合排放標準、電力行業、建材行業、冶金行業、化工行業、城市公共事業行業(垃圾、危險廢物)和燃燒化石燃料的工業以及取暖鍋爐等要求監測的污染物。

大氣中NO_x對人有致毒作用，主要是通過呼吸系統危害人體，可致急性和慢性中毒。中毒癥狀主要是對粘膜組織的損害、呼吸道炎癥、咳嗽、咳血、支氣管炎、肺炎和肺水腫，嚴重的可致肺壞疽，并可引起興奮、痙攣，神經炎等神經癥狀。吸入高濃度的NO_x可迅速出現窒息、痙攣現象并很快死亡。慢性中毒可引起慢性支氣管炎及神經衰弱癥的后遺癥。NO_x的危害，還在于能與碳氫化合物在太陽照射下發生一系列光化學反應生成光化學煙霧。其最明顯的危害作用是刺激人的眼睛，引起紅眼病。此外，對人的鼻、咽喉、氣管、肺有明顯的刺激作用，從而增大呼吸阻力。

目前，有關固定污染源廢氣中氮氧化物的測定的標準有：HJ/T42-1999《固定污染源排氣中氮氧化物的測定—紫外分光光度法》(濕化學法)、HJ/T43-1999《固定污染源排氣中氮氧化物的測定—鹽酸萘乙二胺分光光度法》(濕化學法)、HJ692-2014《污染源廢氣氮氧化物的測定非分散紅外吸收法》(儀器法)和HJ693-2014《固定污染源廢氣氮氧化物的測定定電位電解法》(儀器法)。其中濕化學法操作比較麻煩，定電位電解法易受CO₂、NH₃、水分等干擾。非分散紅外吸收法需要將NO₂轉換為NO后再測定NO的濃度，由于轉換效率受多種因素的影響效率不高，特別是廢氣中NO₂濃度高時，測定結果可靠性較差。

發明內容

本發明提供了一種固定污染源廢氣氮氧化物的紫外吸收測定方法，該方法利用一氧化氮和二氧化氮吸收200nm～400nm近紫外光區內特征波長的光，由朗伯—比爾定律定量廢氣中一氧化氮和二氧化氮的濃度。實驗證明：紫外吸收法能適應更廣泛的固定源排放氮氧化物的測定。

本發明的技術方案是：一種固定污染源廢氣氮氧化物的紫外吸收測定方法，其特征是，以紫外吸收法氮氧化物分析儀或帶紫外吸收法氮氧化物分析的多組分氣體分析儀為監測儀器，利用一氧化氮在近紫外光區內吸收200nm～230nm特征波長的光和二氧化氮在近紫外光區內吸收380nm～400nm特征波長的光，由朗伯—比爾定律定量廢氣中一氧化氮和二氧化氮的濃度，然后進一步計算得到氮氧化物的排放速率。

其中氮氧化物為：固定染源廢氣中以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。

上述監測儀器包括主機(含流量控制裝置、抽氣泵、監測器等)、采樣管(含濾塵裝置和加熱裝置)、導氣管、除濕冷卻裝置等。如青島博睿光電科技有限公司生產的博睿3040紫外吸收煙氣監測系統(便攜式煙氣分析儀)等。

測定熱濕廢氣樣品的儀器不使用除濕冷卻裝置，但應配置測定熱濕廢氣樣品含濕量的傳感器。

該測定方法具體包括以下步驟：

(1)測定