CN108414299A - 一种固定污染源废气采样装置和采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种固定污染源废气采样装置，尘氟采样管通过管道依次串联第一干燥器、第一温度压力测量装置、第一转子流量计、第一真空泵、第二温度压力测量装置和累积流量计；尘氟采样管和第一干燥器之间的管道上连通气氟支路，气氟支路上依次串联气氟吸收瓶、第二干燥器、第二转子流量计、第二真空泵、第三温度压力测量装置和第二累积流量计，第二累积流量计与第一转子流量计和第一真空泵之间的管路连接。本发明公开一种固定污染源废气采样方法，包括步骤；(1)气源参数测量；(2)尘氟采样；(3)气氟采样；(4)计算采样体积，完成采样。本发明提供的固定污染源废气采样装置和采样方法，使尘氟和气态氟规范化采样。

Description

一种固定污染源废气采样装置和采样方法

技术领域

本发明涉及采样技术领域，特别是涉及一种固定污染源废气采样装置和采样方法。

背景技术

废气固定源排气中氟化物的采样，目前采用HJ/T67-2001《大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法》中对应的采样装置。其技术路线是：采用烟尘(颗粒物)采样方法进行等速采样，在采样管的出口串联三个装有75ml吸收液的大型冲击式吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。

现有装置只有一套采样系统，用相同的流量对尘氟和气态氟进行同步采样。不满足环保行业标准中HJ/T48-1999《烟尘采样器技术条件》和HJ/T47-1999《烟气采样器技术条件》对烟尘(颗粒物)和气态污染物采样流量的要求。

HJ/T48-1999《烟尘采样器技术条件》中规定了烟尘(颗粒物)的采样流量：“‘6自动调节流量皮托管平行测速烟尘采样器技术要求’中‘6.3.4.6流量传感器流量线性范围下限应不高于15L/min，线性范围上限应不低于50L/min’”。

HJ/T47-1999《烟气采样器技术条件》中“4.5流量测量与控制装置4.5.3转子流量计采样器4.5.3.2转子流量计。控制和计量采气流量，技术要求与4.5.2.2条相同”(即流量范围0-1.5L/min)。

从上述标准要求可以看出，尘氟的采样流量至少保证在15-50L/min之间，属中流量采样；气态氟的采样流量要求在0-1.5L/min之间，属小流量采样。二者的采样流量没有交集，不适合同流量采样。在实际采样过程中，由于尘氟的采样流量大、且随气流速度发生变化，造成气态氟采样的吸收效率低，且流量大时会带走吸收液，造成溶液损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种固定污染源废气采样装置和采样方法，以解决上述现有技术存在的问题，使尘氟和气态氟规范化采样。保证了采样过程的科学性、准确性和代表性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种固定污染源废气采样装置，包括压力测量装置、尘氟采样管和热电偶；热电偶用来测量烟道内气体的温度，压力测量装置用来测量烟道内气体的压力，所述尘氟采样管通过管道依次串联有第一干燥器、第一温度压力测量装置、第一转子流量计、第一真空泵、第二温度压力测量装置和累积流量计；所述尘氟采样管和第一干燥器之间的管道上连通有气氟支路，所述气氟支路上依次串联有气氟吸收瓶、第二干燥器、第二转子流量计、第二真空泵、第三温度压力测量装置和第二累积流量计，所述第二累积流量计与所述第一转子流量计和第一真空泵之间的管路连接。

可选的，所述压力测量装置包括皮托管和斜管微压，所述皮托管与斜管微压计连接。压力测量装置的皮托管、尘氟采样管和热电偶组合为一个采样枪。

可选的，所述第一温度压力测量装置包括温度计和真空压力表；所述第二温度压力测量装置和第三温度压力测量装置与所述第一温度压力测量装置结构相同。

可选的，所述气氟吸收瓶内放置有气氟吸收剂，所述气氟吸收瓶顶部穿设有入料管和出料管，所述入料管一端与气氟支路连接，另一端设置于气氟吸收剂内；所述出料管一端与所述第二干燥器连通，另一端位于所述气氟吸收瓶内的气氟吸收剂的上端。

可选的，所述气氟支路与所述第二干燥器之间串联有两个结构相同的气氟吸收瓶。

可选的，所述尘氟采样管上设置有滤筒，所述滤筒前端安装有采集装置，所述采集装置为倾斜设置的采集嘴，所述采集嘴上设置有弧形弯折，所述弧形弯折的开口端与烟道内气流方向相对设置。

本发明还提供一种固定污染源废气采样方法，包括如下步骤；

(1)气源参数测量；通过热电偶和压力测量装置检测并计算出烟道内气体流速；

(2)尘氟采样；计算尘氟采样流量，并通过依次串联的第一干燥器、第一温度压力测量装置、第一转子流量计、第一真空泵、第二温度压力测量装置和累积流量计进行尘氟采样；

(3)气氟采样；设定气氟采样流量，并通过气氟支路上串联的气氟吸收瓶第二干燥器、第二转子流量计、第二真空泵、第三温度压力测量装置和第二累积流量计进行气氟采样；

(4)计算采样体积，完成采样。

可选的，步骤(3)中，气氟采样完成后，剩余气体通过气氟支路上依次串联的第二干燥器、第二转子流量计、第二真空泵、第三温度压力测量装置和第二累积流量计进入所述第一转子流量计和第一真空泵之间的管路内，参与尘氟采样计算。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明在中流量采集尘氟后，分出一个小流量气体去吸收瓶采集气态氟。吸收了气态氟后的小流量气体，再回归主体流量，参与尘氟采气量的计算。即同机、同源、双流量采样。保证了尘氟和气态氟采样的同步进行，即保证了样品的科学性和代表性。保证了气态氟采样的正常吸收效率和采样前后吸收液的完整，即保证了样品的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明固定污染源废气采样装置的结构示意图；

图2为本发明固定污染源废气采样装置的采样方法流程示意图；

其中，1为烟道、2为尘氟采样管、2-1为采集嘴、3为热电偶、4为皮托管、5为斜管微压计、6为第一干燥器、7为第一温度压力测量装置、8为第一转子流量计、9为第一真空泵、10为第二温度压力测量装置、11为第一累积流量计、12为气氟支路、13为气氟吸收瓶、13-1为入料管、13-2为出料管、14为第二干燥器、15为第二转子流量计、16为第二真空泵、17为第三温度压力测量装置、18为第二累积流量计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种固定污染源废气采样装置和采样方法，以解决上述现有技术存在的问题，使尘氟和气态氟规范化采样。保证了采样过程的科学性、准确性和代表性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种固定污染源废气采样装置，如图1所示，包括压力测量装置、尘氟采样管2和热电偶3；压力测量装置的皮托管4、尘氟采样管2和热电偶3组合为一个采样枪，压力测量装置包括皮托管4和斜管微压计5。尘氟采样管2通过管道依次串联有第一干燥器6、第一温度压力测量装置7、第一转子流量计8、第一真空泵9、第二温度压力测量装置10和第一累积流量计11；尘氟采样管2和第一干燥器6之间的管道上连通有气氟支路12，气氟支路12上依次串联有气氟吸收瓶13、第二干燥器14、第二转子流量计15、第二真空泵16、第三温度压力测量装置17和第二累积流量计18，第二累积流量计18与位于第一转子流量计8和第一真空泵9之间的管路连接。第一温度压力测量装置7包括温度计和真空压力表；第二温度压力测量装置10和第三温度压力测量装置17与第一温度压力测量装置7结构相同。气氟吸收瓶13内放置有气氟吸收剂，气氟吸收瓶13顶部穿设有入料管13-1和出料管13-2，入料管13-1一端与气氟支路12连接，另一端设置于气氟吸收瓶13的气氟吸收剂内；出料管13-2一端与第二干燥器14连通，另一端位于气氟吸收瓶13内的气氟吸收剂的上端。气氟支路12与第二干燥器14之间串联有两个结构相同的气氟吸收瓶13。尘氟采样管2上设置有滤筒，滤筒前端安装有采集装置，采集装置为倾斜设置的采集嘴2-1，采集嘴2-1上设置有弧形弯折，弧形弯折的开口端与烟道1内气流方向相对设置。

本发明针对上述装置还提供一种固定污染源废气采样方法，如图2所示，包括如下步骤；

(1)气源参数测量；通过热电偶3和压力测量装置检测烟道1内气体温度和压力，并计算出烟道1内气体流速；

(2)尘氟采样；计算尘氟采样流量，并通过依次串联的第一干燥器6、第一温度压力测量装置7、第一转子流量计8、第一真空泵9、第二温度压力测量装置10和累积流量计11进行尘氟采样；尘氟采样时使用中流量采样；

(3)气氟采样；设定气氟采样流量，并通过气氟支路12上串联的气氟吸收瓶13进行气氟采样；气氟采样时使用小流量采样；气氟采样完成后，剩余气体通过气氟支路12上依次串联的第二干燥器14、第二转子流量计15、第二真空泵16、第三温度压力测量装置17和第二累积流量计18进入第一转子流量计8和第一真空泵9之间的管路内，参与尘氟采样计算。

(4)计算采样体积，完成采样。

本发明中涉及到的名词术语中，固定污染源——指各类生产过程(如燃料锅炉、炉窑等)或废物处置过程(如垃圾焚烧)产生的废气，通过烟道、烟囱及排气筒等向空气中排放的污染源。

氟化物——是指气态氟和尘氟的总和。气态氟用氢氧化钠溶液吸收，尘氟指溶于盐酸溶液的、与颗粒物共存的氟化物。

等速采样——将采样嘴平面正对废气气流，使进入采样嘴的气流速度与测定点的废气流速相等。

恒流采样——用规定流量采集废气样品的方法，在样品采集过程中流量保持不变。

颗粒物——燃料或其他物质在燃烧、合成、分解以及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排放气体中的固体或液体颗粒状物质。

中流量采样——采样流量在15～50L/min(升/分钟)的采样方式。

小流量采样——采样流量在0～1.5L/min(升/分钟)的采样方式。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种固定污染源废气采样装置，其特征在于：包括压力测量装置、尘氟采样管和热电偶；所述尘氟采样管通过管道依次串联有第一干燥器、第一温度压力测量装置、第一转子流量计、第一真空泵、第二温度压力测量装置和累积流量计；所述尘氟采样管和第一干燥器之间的管道上连通有气氟支路，所述气氟支路上依次串联有气氟吸收瓶、第二干燥器、第二转子流量计、第二真空泵、第三温度压力测量装置和第二累积流量计，所述第二累积流量计与所述第一转子流量计和第一真空泵之间的管路连接。

2.根据权利要求1所述的固定污染源废气采样装置，其特征在于：所述压力测量装置包括皮托管和斜管微压计；压力测量装置的皮托管、尘氟采样管和热电偶组合为一个采样枪。

3.根据权利要求2所述的固定污染源废气采样装置，其特征在于：所述第一温度压力测量装置包括温度计和真空压力表；所述第二温度压力测量装置和第三温度压力测量装置与所述第一温度压力测量装置结构相同。

4.根据权利要求3所述的固定污染源废气采样装置，其特征在于：所述气氟吸收瓶内放置有气氟吸收剂，所述气氟吸收瓶顶部穿设有入料管和出料管，所述入料管一端与气氟支路连接，另一端设置于气氟吸收剂内；所述出料管一端与所述第二干燥器连通，另一端位于所述气氟吸收瓶内的气氟吸收剂的上端。

5.根据权利要求4所述的固定污染源废气采样装置，其特征在于：所述气氟支路与所述第二干燥器之间串联有两个结构相同的气氟吸收瓶。

6.根据权利要求5所述的固定污染源废气采样装置，其特征在于：所述尘氟采样管上设置有滤筒，所述滤筒前端安装有采集装置，所述采集装置为倾斜设置的采集嘴，所述采集嘴上设置有弧形弯折，所述弧形弯折的开口端与烟道内气流方向相对设置。

7.一种固定污染源废气采样方法，其特征在于：包括如下步骤；

(1)气源参数测量；通过热电偶和压力测量装置检测并计算出烟道内气体流速；

(2)尘氟采样；计算尘氟采样流量，并通过依次串联的第一干燥器、第一温度压力测量装置、第一转子流量计、第一真空泵、第二温度压力测量装置和累积流量计进行尘氟采样；

(3)气氟采样；设定气氟采样流量，并通过气氟支路上串联的气氟吸收瓶第二干燥器、第二转子流量计、第二真空泵、第三温度压力测量装置和第二累积流量计进行气氟采样；

(4)计算采样体积，完成采样。

8.根据权利要求7所述的固定污染源废气采样方法，其特征在于：步骤(3)中，气氟采样完成后，剩余气体通过气氟支路上依次串联的第二干燥器、第二转子流量计、第二真空泵、第三温度压力测量装置和第二累积流量计进入所述第一转子流量计和第一真空泵之间的管路内，参与尘氟采样计算。