[发明专利]一种烟气中三氧化硫含量的检测系统及检测方法

说明书

本发明提供了一种烟气中三氧化硫含量的检测系统及检测方法，属于三氧化硫检测技术领域。该方法利用吸光度与滴定液体积函数的二阶导数为零的时间点作为判定终点，能有效避免烟气中复杂组分对吸光度造成的干扰，避免了由于烟气化学成分复杂导致的依靠吸光度或者电导率与三氧化硫化合物特征吸收峰之间的线性关系确定三氧化硫浓度时造成的较大偏差。

技术领域

本发明涉及三氧化硫检测技术领域，特别提供了一种烟气中三氧化硫含量的在线检测系统以及检测方法。

背景技术

随着我国燃煤电厂“超低排放”改造的全面实施，以及GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》的施行，对火电厂烟气中污染物的检测与控制日益受到重视。火电厂烟气中的SO₃能显著提高烟气中酸露点温度，加重低温区域的腐蚀。此外，SO₃与烟气中的水汽凝结成硫酸雾，还能与逃逸氨形成粘稠性的NH₄SO₄，对空预器以及尾部烟道的危害较大。因此，快速准确地测量烟气中SO₃的含量，对燃煤电厂的设备监控与安全运行具有十分重大意义。

目前烟气中SO₃的检测方法主要是将烟气中SO₃吸收或者冷凝形成溶液后，测量溶液中的硫酸根离子浓度，具体有以下几类：第一是手工滴定法，以钍试剂为指示剂，用钡盐的异丙醇溶液进行滴定。该方法为EPA method 8和method8A中规定的标准方法。该方法的缺点在于滴定过程耗费精力，且滴定终点的颜色变化难以人为判定，极易产生误差。第二是分光光度计法，利用吸光度与钍-钡络合物浓度之间的线性关系测定溶液中的SO₄^2-离子浓度。该方法在实验室条件下效果良好，但在实际应用中，由于烟气成分极其复杂，对吸光度的影响非常大，导致实际测试结果很不理想。还有其他的方法如离子色谱法等，由于设备仪器较复杂，不利于在现场进行测试，在实际中应用较少。

从目前文献调研的结果来看，国内燃煤电厂烟气SO₃的检测尚无统一的标准与方法，现有技术普遍存在测试结果准确度不高的问题，无法满足日益增多的检测需求。如专利号200910211691.9公布了用于检测、测量和控制烟道气中三氧化硫和其他可凝物的方法和装置，其技术原理在于利用动态温度变化探头检测温度和电流变化，利用电导率来计算SO₃的浓度。专利号201310376879.5公布了一种烟气中三氧化硫的在线检测装置及方法，其技术原理在于利用分光光度计来测量烟气中三氧化硫的浓度。专利号201410340268.X公布了用于测定烟气中二氧化硫和三氧化硫的方法和系统，但未明确使用何种方法测试溶液中的SO₄^2-离子浓度。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种烟气中三氧化硫含量的检测系统及检测方法，该方法利用吸光度与滴定液体积函数的二阶导数为零的时间点作为判定终点，能有效避免烟气中复杂组分对吸光度造成的干扰，避免了由于烟气化学成分复杂导致的依靠吸光度或者电导率与三氧化硫化合物特征吸收峰之间的线性关系确定三氧化硫浓度时造成的较大偏差。

本发明的技术解决方案是：

一种烟气中三氧化硫含量的检测方法，包括：

采用一定体积的异丙醇溶液吸收预设体积的烟气得到待测液；

采用已知浓度的Ba²⁺滴定液对一定体积的待测液进行滴定并通过预设波长的光度电极测量滴定体系在不同滴定时间点的吸光度，所述滴定体系中含有滴定指示剂；

以滴定过程中吸光度与已用滴定液体积的拟合函数的二阶导数为零的时间点作为滴定终点，确定滴定液用量；

根据所述滴定液用量确定烟气中三氧化硫的浓度。

在一可选实施例中，所述吸光度与滴定液体积的拟合函数的确定方法包括：