氮氧化物NOX分析儀煙氣分析

一、產(chǎn)品簡介：

    SUV-100紫外煙氣分析儀是我公司針對國內(nèi)外環(huán)保,、工業(yè)控制現(xiàn)場在線氣體分析自主研發(fā)的氣體分析儀產(chǎn)品,。該分析儀基于紫外吸收光譜技術(shù)和化學計量學算法，能夠測量SO2,、NO,、NO2、O2,、NH3,、Cl2,、O3、H2S等氣體的濃度,，具有測量精度高,、可靠性高,、響應時間快,、適用范圍廣等特點，各項指標達到或超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品,，可廣泛應用于環(huán)保在線監(jiān)測,、工業(yè)控制、安全 監(jiān)測等場合,。

    因為紫外線不易受到水分子的吸收,，所以可以直接對經(jīng)過過濾除塵的潮濕煙氣進行分析，基于多通道光譜分析技術(shù)(OMA)和差分吸收光譜算法（DOAS）等,，能夠同時測量多種氣體組分如SO2,、NOX等，廣泛應用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),、工業(yè)過程氣體分析系統(tǒng)中,。氮氧化物NOX分析儀煙氣分析

    DOAS紫外核心思想將氣體的吸收光譜分解為快變和緩變兩部分?？熳儾糠峙c氣體分子結(jié)構(gòu)和組成的元素有關(guān),，是分子吸收光譜的特征部分；緩變部分與煙塵,、水汽,、背景氣，及測量系統(tǒng)的變化等因素有關(guān),，是干擾部分,。DOAS采用快變部分計算被測氣體的濃度，測量結(jié)果不受干擾,，準確性高,。SUV-100紫外光譜氣體分析儀同時采用的DOAS算法和PLS算法相結(jié)合的處理方式，消除了煙塵,、水汽,、背景氣體的干擾，同時也消除了測量系統(tǒng)波動對測量結(jié)果的影響,，保證了測量的準確性和穩(wěn)定性,。

二、技術(shù)規(guī)格指標

三、技術(shù)原理  

 i.紫外吸收光譜

    電磁輻射（光）與原子和分子之間的相互作用是光譜檢測技術(shù)的基礎(chǔ),， 目前已經(jīng)發(fā)展出中紅外吸收光譜,、近紅外吸收光譜、紫外/可見吸收光譜,、紫外熒光光譜,、原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜,、原子熒光光譜,、X射線熒光光譜等檢測技術(shù)。紫外吸收光譜檢測技術(shù)的基礎(chǔ)是,，紫外光與分子相互作用時被分子吸收導致光能的變化,，由于不同分子內(nèi)部電子能級的躍遷能量和幾率的不同，使得不同分子具有特征吸收光譜,，可見,，紫外吸收光譜是分子在紫外波段吸收能力的定量描述。通常用吸收截面來描述單位分子的紫外吸收光譜： 

典型氣體吸收截面通過吸收光譜可分析分子濃度,，其測量原理就是Beer-Lambert定律： 

I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)

式中,，I0(λ)表示波長為λ的光的入射光強，I(λ)表示紫外光穿過濃度為X和光程為L的待測氣體后的光強,，s(λ)為氣體的吸收截面,，L*s(λ) *X稱為光學密度。 

ii.DOAS技術(shù)

    DOAS（差分吸收光譜）是一種利用氣體分子的吸收光譜高精度計算氣體濃度的技術(shù),，由德國Heidelberg大學環(huán)境物理研究所的Ulrich Platt教授首先提出,。

DOAS技術(shù)的基本原理是利用待測分子的窄帶吸收特性來鑒別分子，并根據(jù)窄帶吸收強度反演出分子的濃度,。將分子的吸收截面看成是兩部分的疊加,，其一是隨波長緩慢變化的部分，構(gòu)成光譜的寬帶結(jié)構(gòu)，其二是隨波長快速變化的部分,，構(gòu)成光譜的窄帶精細結(jié)構(gòu),， 

如下式：

s(λ)＝s0 (λ)＋sr(λ)

其中s(λ)是分子的吸收截面，s0(λ)是吸收截面隨波長緩慢變化的部分,，sr (λ)是吸收截面隨波長急劇變化的部分,。

    DOAS方法的原理就是在吸收光譜中剔除光強隨波長緩慢變化的部分，而只留下隨波長快速變化的部分,，然后用快速變化部分去反演氣體的濃度,，從而可以避免因為光源溫漂或衰減、粉塵干擾,、其他氣體干擾等因素引起的測量值波動和漂移,。 

iii.光學技術(shù)平臺 

    分析儀采用如下光學技術(shù)平臺來獲得紫外吸收光譜,，該技術(shù)平臺由光源,、氣體室、光纖和光譜儀（含光闌,、全息光柵,、線陣檢測器）等光學組件構(gòu)成 

    光源發(fā)出的紫外可見光經(jīng)光學視窗進入氣體室，被流經(jīng)氣體室的被測樣氣所吸收,，攜帶被測樣氣吸收信息的光經(jīng)透鏡匯聚后耦入光纖,，經(jīng)光纖傳輸送入光譜儀進行分光、采樣,，得到氣體的吸收光譜,。

    通過對光譜進行分析，可以分析出氣體中相關(guān)組分的濃度,。 

四,、分析儀簡介  

    儀器構(gòu)成SUV-100煙氣分析儀由光源、氣體室,、光譜儀,、HMI模塊、接口板,、氧傳感器模塊（或氧化鋯模塊）,、溫度傳感器等部件以及擴展模塊（CO檢測、CO2檢測）組成：

 其中：

光源：可產(chǎn)生檢測需要的190-500nm紫外光,。其關(guān)鍵參數(shù)為光源壽命和可用紫外光波長范圍,，分析儀采用高性能、長壽命紫外脈沖氙燈,；

氣體室：也稱流通池,，被測氣體將恒定的流量流過，吸收紫外光，以便獲取吸收光譜,。其關(guān)鍵參數(shù)為光程和耐腐蝕能力,；

光譜儀：接收來自氣體室的氣體吸收后的紫外光，實現(xiàn)分光及光譜采集,。關(guān)鍵參數(shù)為靈敏度（特別是紫外波段）,、分辨率和溫漂；

氧傳感器：采用電化學手段,，測量氧氣濃度,；

溫度傳感器：采集樣氣的溫度和壓力，用于將測量成分濃度轉(zhuǎn)化為標態(tài)下的濃度,；

HMI模塊：實現(xiàn)通過吸收光譜計算成分濃度的化學計量學算法,，以及人機交互；

接口板：提供開關(guān)量,、模擬量輸入輸出,，提供RS232、485等通訊接口,。 

五,、分析儀特點

可靠性高  

    光源采用脈沖氙燈，壽命達109次按照3次/秒計算,，使用壽命達10年,；脈沖氙燈屬冷光源，與紅外光源相比,，具有壽命長,，穩(wěn)定性好，無預熱時間的優(yōu)點,。

測量精度高,、穩(wěn)定性好

    采用DOAS（差分光學吸收光譜）算法，是目前SO2,、NOx等氣體*的在線分析手段,，探測下限達到1ppm，與NDIR相比,，具有測量精度不受水分和粉塵影響（氣 相水在紫外波段沒有吸收,，而液相水和粉塵對紫外光的吸收無選擇性，屬于光譜上的緩慢變化）,、探測下限低,、溫漂小等優(yōu)點。量程比達到10:1,，并支持自動量程切換,。

氣體室強壯

    分析儀氣體室由不銹鋼加工而成,，內(nèi)部無需鏡面拋光、鍍金,，氣體室強壯,、成本低，受水分,、粉塵的影響小,，檢測器與氣體室采用

多種組分同時測量

    通過對連續(xù)光譜的分析，可同時測量多種氣體化學組分的濃度,，具備高集成度和性價比

采用模塊化設(shè)計

    光源,、光譜儀、HMI模塊,、氣體室,、接口模塊等采用模塊化設(shè)計，可靠性高,、可擴展性好,、維護方便，可方便地加入CO（電化學）,、CO2（紅外）測量模塊,。

高度智能化、數(shù)字化

    內(nèi)置多塊高性能處理器,，處理器間采用高速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù)，各模塊具備強大的數(shù)字化配置和監(jiān)測功能,；觸摸屏式人機界面,，操作簡單、使用方便,。

豐富的買方接口

    提供豐富接口,，可方便集成到各類控制和監(jiān)測系統(tǒng)?？赏ㄟ^RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網(wǎng)絡(luò),，為儀器的日常操作、維護和管理提供便利,。 

六,、分析儀功能

    利用紫外吸收光譜和化學計量學算法測量氣體濃度并實時顯示，通過RS232,、RS485,、4-20mA將濃度實時輸出；

    可實現(xiàn)手動和自動事件觸發(fā)（如定時時間,、外部開關(guān)量輸入等）的校零,、校量程；

    開關(guān)量、模擬量輸出/輸入可靈活配置,，實現(xiàn)與外部控制系統(tǒng)等的良好配合,；

    每個氣體（除O2外）均支持大小兩個量程，雙量程間可自動,、手動或外部觸發(fā)切換,，量程比達到10:1；

    在氣體室透鏡受到樣氣污染導致能量衰減時,，支持自動光譜能量調(diào)節(jié),；

    支持通過GPRS遠程配置、遠程診斷分析儀,；

七,、應用范圍：

◢ 電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測CEMS（分析SO2、NO,、NO2,、O2）；

◢ 脫硫工藝監(jiān)測（分析SO2,、O2）,；

◢ 脫硝工藝監(jiān)測（分析NO、NO2,、NH3,、O2）；

◢ 垃圾焚燒煙氣排放連續(xù)監(jiān)測（分析SO2,、NO,、NO2、O2）,；

◢ 氯堿廠PVC工藝及鈦白粉生產(chǎn)工藝微量Cl2分析（分析Cl2）,；

◢ 硫磺回收工藝氣體分析（分析SO2、H2S）,；

◢ 天然氣凈化工藝氣體分析（分析微量H2S）,；

◢ 煤化工分析（分析CH3I）；

◢ 大氣在線監(jiān)測（分析SO2,、NO2,、O3）等。