[发明专利]一种固定源烟气排放可溶性盐的测试装置及方法

权利要求书

1.一种固定源烟气排放可溶性盐的测试装置，包括高温采样系统、烟气冷凝过滤系统和采样控制系统，所述的烟气冷凝过滤系统包括高温滤膜夹(201)和冷凝过滤器(200)，其特征在于，所述的冷凝过滤器(200)包括冷凝盘管(202)、玻璃砂芯(203)、超纯石英砂(204)、锥形瓶(208)，所述的冷凝盘管(202)一端连接所述高温滤膜夹(201)，另一端连通锥形瓶(208)，所述的锥形瓶(208)上设有穿过冷凝过滤器(200)过滤管，所述的玻璃砂芯(203)固定在过滤管内，超纯石英砂(204)填充在过滤管内，过滤管顶部连接采样控制系统；

所述的冷凝盘管(202)盘旋设置在冷凝过滤器(200)箱体内，圈径为8～10cm，外径7～9mm，内径5～6mm，共15～20圈；

所述的锥形瓶(208)置于恒温水箱(304)内，锥形瓶(208)瓶口通过磨砂接头(207)连接过滤管，过滤管顶部设有锥形磨头(205)，锥形磨头(205)通过宝塔头接头(206)和管道连接采样控制系统；

在采样结束后用，用高纯氮气辅以真空泵以5L/min以上流量冲洗装有玻璃砂芯(203)和超纯石英砂(204)的过滤管。

2.根据权利要求1所述的一种固定源烟气排放可溶性盐的测试装置，其特征在于，所述的恒温水箱(304)通过循环水泵(303)连接冷凝过滤器(200)的循环水入口，冷凝过滤器(200)的循环水出口返回连接恒温水箱(304)。

3.根据权利要求1所述的一种固定源烟气排放可溶性盐的测试装置，其特征在于，所述的高温滤膜夹(201)由左片和右片两部分，中间有滤膜托板，在右片内装有热电偶，作为恒温箱的温度控制点，左片通过球磨口与高温采样系统连接，右片通过球磨口与冷凝过滤器(200)的冷凝盘管(202)连接。

4.根据权利要求1所述的一种固定源烟气排放可溶性盐的测试装置，其特征在于，所述的高温采样系统包括高温采样枪(100)和恒温箱(109)；

所述的高温采样枪(100)包括石英内衬管(101)、外套管(102)、石英采样嘴(103)、皮托管(105)，其中外套管(102)套在石英内衬管(101)表面，石英内衬管(101)一端连接石英采样嘴(103)，另一端连接高温滤膜夹(201)，所述的皮托管(105)连接采样控制系统；

所述的高温滤膜夹(201)置于恒温箱(109)内，高温滤膜夹(201)内的热电偶通过加热丝(107)连接恒温箱控温装置(108)。

5.根据权利要求4所述的一种固定源烟气排放可溶性盐的测试装置，其特征在于，所述的外套管(102)采用SUS316L不锈钢或耐腐蚀、防碰撞能力等同或更佳的材质，石英内衬管(101)内衬一层设置加热带并连接采样枪控温装置(106)，使烟气采样时采样枪出口烟温不低于260℃；

所述的石英采样嘴(103)与石英内衬管(101)前端采用特氟龙卡套(104)连接。

6.根据权利要求1所述的一种固定源烟气排放可溶性盐的测试装置，其特征在于，所述的采样控制系统包括全自动采样仪(301)和干燥器(302)，所述的冷凝过滤器(200)内部过滤管通过软管依次连接干燥器(302)和全自动采样仪(301)。

7.一种采用根据权利要求1所述的装置进行固定污染源排放可溶性盐测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预测烟气流速，确定石英采样嘴(103)口径；

(2)进行气密性检查，要求泄露率低于2％；气密性检查结束后，开启高温采样枪加热器，设置加热温度260℃，开启后置恒温箱(109)的恒温箱控温装置(108)，设置加热温度260℃；然后向恒温水箱(304)中加水至水位线处后，开启循环水泵(303)和恒温水箱(304)，设置温度为25℃；

(3)将高温采样枪(100)置于烟道内，石英采样嘴(103)正对气流来向，开启全自动采样仪(301)，设定采样时间，使烟气总体积不小于1m³；采样结束后，将高温采样枪(100)从烟道取出，记录采样参数；

(4)样品回收：

a)取出高温滤膜夹(201)中滤膜，放到已编号的容器A中；

b)用一个空的锥形瓶替换盛有冷凝液的锥形瓶(208)，用高纯氮气辅以真空泵以5L/min以上流量冲洗装有玻璃砂芯(203)和超纯石英砂(204)的过滤管；吹扫结束后，用超纯水将超纯石英砂(204)冲洗倒入容器B；

c)将盛有冷凝液的锥形瓶(208)的冷凝液倒入容器C，用超纯水清洗冷凝盘管(202)以及玻璃砂芯(203)，将清洗液收集在容器C内；

(5)可溶性盐含量检测：

a)将容器A中滤膜恒重，计算可过滤颗粒物的浓度，然后用超纯水浸泡回收，在超声波振荡仪中振荡20分钟，测定浸出液体积以及其中的离子成分和含量；

b)测定容器C中的冷凝液体积以及其中的离子成分和含量，以此计算可凝结颗粒物的浓度；

c)用超纯水浸泡容器B中石英砂，在超声波振荡仪中振荡20分钟，测定容器C中的冷凝液体积以及其中的离子成分和含量，结合容器A滤膜浸出液离子含量、容器C冷凝液中离子含量，计算烟气中可溶性盐的浓度；

d)用正己烷萃取容器A中滤膜浸出液以及容器C中的冷凝液，并收集到容器D，检测容器D中液体体积及各有机组分含量，即为可凝结颗粒物汇总有机组分含量。