[实用新型]一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实时在线检测分析仪，尤其是涉及一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪。

背景技术

随着经济发展和社会进步，人们的环保意识也日益增强。研究和实践都表明，燃烧所产生的烟气是大气环境最大的污染源。我国的《国家环境保护“十一五”规划》对烟气排放的治理提出了具体的要求，同时也制定了《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》的严格技术标准。因此，如何有效地控制和治理燃烧烟气污染物的排放，已成为政府部门乃至全社会关注的焦点，同时也成为相关科学研究工作的热点和前沿。

燃烧过程中产生的污染物种类很多，其危害形式也各不相同。烟气排放的许多有害气体如CO_x、SO_x、NO_x等，对生态环境以及全球气候的影响早已受到重视，并已经或正在采取措施来降低其危害。但是，对烟气排放中的多种有毒微粒元素如As、Hg、Pb、Cr、Cd等的危害，则直到上世纪末期才逐渐引起人们的重视。美国环境保护协会曾指出：在燃烧烟气排放的多种污染物中尤以亚微米量级的有毒微粒元素对人类的健康构成最大的威胁。这些有毒微粒元素会经煤燃烧、气燃烧、垃圾焚烧、黑色金属和有色金属冶炼等过程排放，然后在大气中扩散并长期驻留，不易降解。不但会造成对大气、水体和土壤等的污染，破坏生态环境，而且这些有毒的可吸入颗粒物一旦吸入人体，便会在体内沉积，并转化为毒性更大的相应有机化合物，产生致癌、致畸和致突变等作用，对人类健康造成严重危害。因此，对监测、控制和治理烟气中有毒微粒元素的需求非常迫切。

目前常用的检测烟气中污染物的方法代表性的有电感耦合等离子体发射光谱法ICP-AES和火焰光度分析法。这两种方法虽然提高了对污染物质的检测精度，但均须在实验室完成，且在检测前需对样品进行前期处理，因此，对检测环境要求严格、测试周期长，需耗费大量的人力、物力资源，无法在燃烧的过程中进行实时检测。XRF分析浓度范围较宽，但只适合于测量原子序数大于11的元素，且其检测精度和灵敏度不高；AAS灵敏度高，但是一次只能检测一种元素，进行多元素同时测量尚有困难。这些方法均不适合用于燃烧过程中烟气中有毒颗粒物的实时在线监测。

目前国际上提出采用激光击穿光谱LIBS技术来解决这一问题。LIBS是20世纪末期发展起来的一种全新的物质元素分析方法。该方法利用聚焦的高能量激光束将被检测物质击穿形成高温等离子体，由于各种物质都被激发到高能态，它们在回到基态的过程中将辐射出各自的特征光谱，通过分析这些光谱可得到被检测物质的种类和含量。LIBS检测烟气中重金属元素的研究刚起步，一般直接将烟气作为样品进行测量，如专利200820190025.2所述，但是由于烟气中有毒重金属元素的含量较低，这种直接检测的方法检测限不足。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种通过先对有毒颗粒进行富集到滤膜上可以大大的降低检测限；可以同时检测烟气中铁、铜、铝、铅、镉、汞、砷等污染物及其浓度的一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪。

本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的等的技术问题；提供了一种通过测距和反馈系统使聚焦透镜与滤膜的位置保持恒定等于聚焦透镜的焦距，大大提高了由于焦点位置变化引起的波动；并且结构简单，操作方便，适合对烟气中有毒颗粒物的实时在线监测的一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪，其特征在于，包括用于采集空气污染物的样品采集机构、接收样品采集机构所采集的空气污染物并利用光学原理对其进行分析后并将光信号转换为电信号的光学分析测量机构、以及将光学分析测量机构输出的电信号转换为数字信号后进行分析的分析系统。

在上述的一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪，所述的样品采集机构包括样品采集腔、设置在样品采集腔内的样品采集装置、设置样品采集腔内且进气口设在样品采集腔外与大气相通出气口设置在样品采集装置上方的进气管、以及设置在样品采集腔下方并与样品采集腔连通的抽气装置。

在上述的一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪，所述的抽气装置包括一个通过通气管与上述样品采集腔连通的真空泵，所述通气管上还设置有流量阀。

在上述的一种烟气中有毒颗粒物的实时在线检测分析仪，所述的样品采集装置包括传送带以及均匀设置在传送带上的滤膜，所述传送带两端分别缠绕在通过步进电机带动旋转的传动轮上。