[发明专利]一种实时在线连续监测硫酸根浓度的装置及其使用方法

说明书

一种实时在线连续监测硫酸根浓度的装置及其使用方法，本发明涉及一种实时在线连续监测硫酸根浓度的装置及其使用方法。本发明为了解决难于实现精确测量的问题。本发明装置包括氘灯、第一透镜、第一进样管路、第二进样管路、比色皿、泵、排液管路、废液池、第二透镜、光纤、光谱仪和电脑。本发明方法是利用氘灯作为紫外光源，Maya2000光谱仪作为检测器，将硫酸根溶液注入流通的比色皿中，通过测定不同浓度硫酸根溶液的OP值，给出OP值与浓度之间的定标曲线。将待测液体注入装置系统中，测定其OP值。再根据定标曲线，得到相应的硫酸根浓度，本发明提供了一种实时在线连续监测硫酸根浓度的方法。本发明应用于浓度监测领域。

技术领域

本发明涉及一种实时在线连续监测硫酸根浓度的装置及其使用方法。

背景技术

近些年来，由于工业生产中煤炭的大量燃烧，烟气大量排放，严重的破坏了生态环境。烟气中SO₃的排放量虽然很少，但由于我国越来越多的燃煤电厂安装了选择性催化还原脱硝装置，SO₂在一定程度上被氧化为SO₃，导致SO₃增加，酸雨污染加重，腐蚀范围更广。因此，国家出台了一系列方案，制定了关于SO₃污染物的排放标准，对于环境保护具有重要意义。随之，各燃煤电厂致力于对SO₃含量进行监测，提出了将烟气冷凝的方法，通过对烟气液样中硫酸根浓度的测量间接反映SO₃的含量。

目前，离子色谱法、滴定法、重量法、原子光谱法、紫外可见分光光度法、荧光法和电化学法等均可用于硫酸根的检测。其中，紫外可见分光光度法较为常用，具备方便、简单、选择性好等优点，应用十分广泛。但是由于长时间光源照射会引起比色皿中溶液温度上升，导致吸收光谱和OP值的测定出现偏差，难于实现精确测量。

发明内容

本发明为了解决目前由于长时间光源照射会引起比色皿中溶液温度上升，导致吸收光谱和OP值的测定出现偏差，难于实现精确测量的问题，提供了一种实时在线连续监测硫酸根浓度的装置及其使用方法。

本发明一种实时在线连续监测硫酸根浓度的装置包括氘灯、第一透镜、第一进样管路、第二进样管路、比色皿、泵、排液管路、废液池、第二透镜、光纤、光谱仪和电脑，其中第一透镜位于氘灯和比色皿之间，第一进样管路和第二进样管路的进液口分别插入到比色皿内，并且第一进样管路和第二进样管路平行设置，比色皿底端开有液体流出口，排液管路的进液口与液体流出口连通，出液口与废液池连通，在排液管路上设有泵，第二透镜位于比色皿和光纤之间，光纤与光谱仪连接，光谱仪通过数据线与电脑连接。

本发明装置的物理原理是氘灯发出紫外波段的光，透过比色皿后被光纤接收进入光谱仪。比色皿内溶液浓度发生变化，光谱仪信号发生变化，实现检测。具体工作原理为硫酸根溶液通过进样管路进入流动注射体系，在氘灯—紫外光源的照射下，溶液中硫酸根在160～220nm波段范围内有很强的紫外吸收，通过测定不同浓度硫酸根溶液的吸收光谱和OP值，确定OP与硫酸根浓度的定标曲线。根据定标曲线，通过测待测液体硫酸根的OP值就可以给出相应的硫酸根浓度，间接反映烟气中SO₃含量。

本发明装置的特点是：

本发明采用泵使硫酸根溶液一直处于流通状态，排除了光源长时间照射下引起温升的影响，又能验证长时间紫外光照射条件下硫酸根溶液的OP值是否会变化。

本发明采用泵进行溶液抽取操作，控制其抽取速率和进样速率相同，使比色皿中溶液液面高度保持不变。

本发明通过采用Maya2000光谱仪可以实现信号转换。

本发明采用氘灯和Maya2000光谱仪作为光源和检测装置，成本低廉，有效降低装置成本，具有实用性。

本发明一种实时在线连续监测硫酸根浓度的方法按以下步骤进行：