[发明专利]一种烟气中多种目标元素浓度在线监测方法以及监测装置

说明书

本发明公开了一种烟气中多种目标元素浓度在线监测方法及监测装置，监测方法包括：采集步骤：监测目标环境内的烟气流速；目标环境内的烟气进入采样监测管道，该管道上的流量控制累计模块根据监测到的烟气流速控制该管道内的气体流速并累计该管道内的气体流量得到气体体积数据；烟气样气再进入气体固化模块；进一步，固态吸附物质随着烟气样气一起进入滤膜富集模块；监测步骤：采集预定时间后，由监测模块监测滤膜富集模块的所有目标元素含量，并根据该目标元素含量以及气体体积数据计算得到烟气中对应的目标元素的浓度；本发明的烟气中多种目标元素浓度在线监测方法及装置，实现了对烟气中气态金属元素和颗粒态金属元素的同时监测，精确度高。

技术领域

本发明涉及烟气质量监测技术领域，尤其是一种烟气中多种目标元素浓度在线监测方法以及监测装置。

背景技术

在工业生产中所需能源，如电能、热能等，主要来自于燃料的燃烧所释放的能源；其中，燃料燃烧所造成的大气污染，以烟道排放烟气颗粒物污染最为严重；为了环保等目的，需要对排放的烟气进行监测；在现有技术中，在线监测烟气中元素浓度的方法一般为：等速采样，再用滤膜进行目标元素富集，然后通过X射线荧光光谱法监测滤膜上的元素浓度。

但是，现有技术中存在以下问题：通过滤膜只能富集烟气中固态颗粒物中的元素，不能富集气体中的元素；汞在烟气中主要以气态的形态存在，一般需要对采样滤膜进行预处理使该采样滤膜具有活性，通过活性滤膜采集气态汞；制备活性滤膜通常采用碘或者硫的溶液，将滤膜浸泡在该溶液中或将该溶液喷淋到滤膜上；但是经过这种预处理后的滤膜，活性时间有限，在高温富集过程中溶液挥发会导致滤膜活性下降而无法富集气态汞；且该预处理需要碘或者硫的溶液，使用过程中需要经常更换试剂，并且产生废液，造成环境污染；因此需要寻找一种能够解决此类问题的方法。

发明内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本发明提供了一种烟气中多种目标元素浓度在线监测方法，包括以下步骤：采集步骤：烟气流速监测模块监测烟囱烟道等目标环境内的烟气流速；目标环境内的烟气进入采样监测管道，所述采样监测管道上的流量控制累计模块根据监测到的所述烟气流速控制所述采样监测管道内的气体流速并累计所述采样监测管道内的气体流量得到气体体积数据；采集的烟气样气再进入所述采样监测管道上的含有固态吸附物质的气体固化模块；进一步，所述固态吸附物质随着烟气样气一起进入滤膜富集模块；监测步骤：采集预定时间后，由监测模块监测所述滤膜富集模块的所有目标元素含量，并根据该目标元素含量以及所述气体体积数据计算得到烟气中对应的目标元素的浓度。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，现有技术中通过滤膜只能富集烟气中固态颗粒物中的元素，不能富集气体中的元素；虽然可以通过活性滤膜采集气态汞，但是制备活性滤膜通常采用碘或者硫的溶液进行预处理，经过这种预处理后的滤膜，活性时间有限，在高温富集过程中活性下降而无法富集气态汞；且会产生废液，造成环境污染；而本发明公开的一种烟气中多种目标元素浓度在线监测方法，通过采样探头上的烟气流速监测模块监测目标环境的流速，通过抽气泵提供动力，使烟气进入采样监测管道中，并通过流量控制累计模块控制采样监测管道内的气体流速使其与烟气流速等速以使采样结果更加准确，同时流量控制累计模块累计抽取的烟气体积获得采样体积；烟气样气进一步进入具有悬浮状态的固态吸附物质的气体固化模块中，气态金属元素被悬浮在气体固化模块中的颗粒状固态吸附物质所吸附，烟气样气中颗粒态元素保持原态；悬浮状态的固态物质随着气流一起进入滤膜富集模块并和其他颗粒状目标元素一起富集在滤膜富集模块的滤膜上；富集预定时间后，再通过X射线荧光光谱仪监测滤膜上的所有目标元素的含量，最后结合采样体积计算得到烟气中所有目标元素的含量浓度，从而实现了对气态金属元素和颗粒态金属元素的同时监测，操作方便，精确度较高。

另外，根据本发明公开的一种烟气中多种目标元素浓度在线监测方法还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述采样监测管道为伴热采样管道。