[發明專利]工業尾氣顆粒物濃度在線監測裝置

在審

• 申請號: 201810977576.1
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109164023A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 余徽;余思璇;魏文韞
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種工業尾氣顆粒物濃度在線監測裝置，包括檢測倉組件、靜電分散系統、光路系統、光電轉換組件、微處理及顯示系統。所述檢測倉組件包括檢測倉主體、保溫層、采樣進口管道、流出管道、恒流量抽氣泵；所述靜電分散系統包括渦流發生器和電極；所述保溫層覆蓋于所述檢測倉組件裸露表面；所述光路系統包括半導體激光發生器，其產生的激光經檢測倉后被所述光電轉換組件接收；所述光電轉換組件將檢測信號傳輸至所述微處理及顯示系統；所述微處理及顯示系統控制激光發生器的發射功率，恒流量抽氣泵的抽吸量及所述靜電分散系統的電極電壓，實時計算并顯示顆粒物濃度。本發明能對工業尾氣中懸浮的固態顆粒物的質量濃度進行實時監測。

技術領域

本發明屬于工業尾氣檢測領域，屬于顆粒物濃度在線監測技術。該監測裝置能對工業尾氣中懸浮的固態顆粒物質量濃度進行實時監測。

背景技術

隨著大眾對環境空氣質量越來越重視，對化工企業等主要顆粒物排放源的關注也越來越多。同時，相關環保標準對工業尾氣中顆粒物的排放要求愈發嚴格，執法部門對超標排放的懲罰也日趨嚴厲。因此保證工業尾氣排放達標意義重大。通過在線監測獲得除塵器尾氣管道內實時顆粒質量濃度數據，并反饋給尾氣處理工段，便于及時調整除塵器操作參數，保證工業尾氣排放達標。

目前市面上粉塵濃度監測儀價格兩極分化嚴重，價格昂貴者可以滿足工業尾氣監測需求，而價格便宜者測量濃度范圍不足以滿足工業需求。考慮到工業尾氣成分復雜，通常含有水和硫氧化物、氮氧化物等物質，極易損耗監測設備。因此發展一種能連續工作、精度可靠、價格低廉的工業尾氣顆粒物濃度測量裝置非常必要。

GB/T3095-2012規定了包括重量法、微量震蕩天平法和β射線吸收法三種監測環境空氣中顆粒物含量的方法，該類方法不能連續測量，不利于工業尾氣實時監測。現有能用于連續監測的技術包括光散射、掃描電遷移率、電子電壓脈沖、光透射等方法，但前三種方法裝置成本較高，較為依賴進口設備。而光透射技術原理簡單，所需設備成本較低，測量結果精度較高，因此可用于發展工業尾氣顆粒物濃度在線監測技術。

發明內容

本發明的目的在于發展一種價格低廉、連續穩定、精度可靠的工業尾氣顆粒物質量濃度監測裝置。該技術解決了工業尾氣定量化在線測量的難題，并通過監測數據的實時反饋，及時調整除塵設備操作參數。

本發明是通過如下技術方案實現。

一種工業尾氣顆粒物濃度在線監測裝置，其特征在于：所述粉塵濃度在線監測裝置包括檢測倉組件、靜電分散系統、光路系統、光電轉換組件、微處理及顯示系統；所述檢測倉組件包括檢測倉主體、保溫層、采樣進口管道、流出管道、恒流量抽氣泵；所述靜電分散系統、采樣進口管道、檢測倉主體、流出管道、恒流量抽氣泵依次連接；所述靜電分散系統包括主要構件為渦流發生器和電極的顆粒分散裝置；所述保溫層覆蓋于所述檢測倉組件裸露表面；所述光電轉換組件包括主要構件為光電二極管的光電轉換器；所述光路系統包括半導體激光發生器，其半導體激光發生器產生的激光經檢測倉后進入光電轉換器；所述光電轉換組件將檢測信號傳輸至所述微處理及顯示系統；所述微處理及顯示系統控制激光發生器的發射功率，恒流量抽氣泵的抽吸量及顆粒分散裝置的電極電壓。

本發明具有的有益效果。

(1)重量法、微量震蕩天平法、β射線吸收法不能對樣品進行連續在線監測，不利于為工業尾氣處理裝置提供及時反饋以保證排放符合相關標準。本發明所述粉塵在線監測系統通過光電轉換器實時監測出射激光光強，計算并反饋顆粒質量濃度數據，便于及時調整尾氣處理裝置的操作參數，保證排放達標。

(2) 工業尾氣中的顆粒多成分相同但大小不同，具有一定的粒徑分布。本發明所述粉塵在線監測系統可根據檢測工況實際情況進行標定，準確測量該工況下的多分散系粉塵顆粒質量濃度。

(3) 高濕的工業尾氣易在所述檢測倉內團聚黏附，改變粒徑分布，降低檢測結果的準確度。本發明所述靜電分散系統可通過強湍流運動有效分散粉塵聚團，并及時對顆粒荷電穩定顆粒的粒徑分布。