CN111443170A - 一种空气中硫氧化物的检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空气中硫氧化物的检测系统及方法，所述检测系统包括空气输送装置、流量监测装置、臭氧供给装置、气体混合装置、曝气装置、硫氧化物吸收装置、超声波发生装置以及硫酸根检测装置；本发明通过对空气中的硫氧化物进行氧化吸收，然后测定硫氧化物吸收装置中硫酸根的浓度，根据处理空气的体积得到空气中硫氧化物的浓度。所述方法的操作简单，当空气中硫氧化物浓度较低时可通过延长空气输送时间的方式降低检测限，从而使所述检测系统能够对各浓度范围的硫氧化物进行检测。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种气体检测系统及方法，尤其涉及一种空气中硫氧化物的检测系统及方法。
背景技术
二氧化硫是最常见的硫氧化物，无色有强烈刺激性的有毒气体，不仅是大气的主要污染物之一，也是大气监测的重点关注对象之一。二氧化硫是酸雨的重要来源，对人体的系统组织有不利影响，对植物还会带来严重的危害，因此需要对空气中或者排放的废气中的二氧化硫进行检测。
目前，对于二氧化硫的检测已经有多种检测方法，比如植物监测法、电化学法、化学法或光学法等。在大气监测领域已经有多种检测方法，常用的为光学法，包括但不限于紫外吸收法和/或紫外荧光法等，但光学法存在灵敏度不高，且容易受到大气共存组分及颗粒物的影响。化学法，特别是化学发光法具有较高的检测灵敏度，且检测装置相对比较简单，检测成本低，但目前化学发光法都是针对亚硫酸根的检测，检测时间较长。
CN 202351179 U公开了一种空气中二氧化硫的检测装置，该检测装置由而二氧化硫的催化发光器、窄带滤光片、光电转换器和显示器构成。其中二氧化硫的催化发光器是该检测仪的核心器件，它是由具有进气口的石英反应管和封闭与其中的表面烧结了催化剂的陶瓷加热棒组成，加热棒的表面温度可由温度控制器调节；催化剂对二氧化硫具有选择发光性，成膜厚度1-3mm；窄带滤光片的中心波长为495nm；光电转换器是由光电倍增管或光子计数器和放大器组成；显示器用于显示测定结果。然而由于所述检测装置的使用需要依赖催化剂的使用，存在催化剂的催化效率随时间衰减的问题，使用寿命有限。
CN 109632681 A公开了一种环境空气二氧化硫检测装置及检测方法，包括气体吸收室，所述气体吸收室包括镜筒、第一反射镜及第二反射镜，所述镜筒还包括所述第一端及第二端，所述第一反射镜设置在所述镜筒的第二端；所述第一反射镜中心设置有通孔，所述通孔内安装有平凸透镜，所述平凸透镜包括平面侧和凸面侧，还包括深紫外连续光谱光源、数据处理器及光纤分路器，数据处理器采用深紫外光并计算二氧化硫浓度。该检测装置及检测方法需要采用傅里叶变换与多项式拟合的方法等方法对数据进行拟合，检测的准确度较低。
CN 210123420 U公开了一种环境空气和废气中二氧化硫含量检测装置，包括支撑板，所述支撑板的上端面均匀安装有第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置，且所述第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置的结构规格相同，所述第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置的底端均安装有二氧化硫检测仪，所述二氧化硫检测仪的上端连接有连接件，二氧化硫检测仪的一侧均固定安装有支撑架，所述支撑架上均转动安装有收卷轮，所述收卷轮上均绕接有输送软管，所述输送软管的端头外部通过固定环和弹性卡圈连接有氢气球。所述检测装置侧重于检测不同高度气体中二氧化硫的含量，但仅依靠提高检测装置的数量来提高检测的准确度，效果较差。
本发明针对现有技术的不足，提供了一种提高检测准确度的检测系统及方法，为空气中硫氧化物的检测提供一种思路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气中硫氧化物的检测系统及方法，所述检测系统能够对各浓度范围的硫氧化物进行检测，所述方法操作简单，便于推广应用。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种空气中硫氧化物的检测系统，所述检测系统包括空气输送装置、流量监测装置、臭氧供给装置、气体混合装置、曝气装置、硫氧化物吸收装置、超声波发生装置以及硫酸根检测装置；
所述气体混合装置的进气管道分别与空气输送装置以及臭氧供给装置连接，气体混合装置与空气输送装置的连接管道上设置有流量监测装置；
所述硫氧化物吸收装置内设置有硫氧化物吸收液，气体混合装置的气体出口管道伸入硫氧化物吸收液液面以下，气体混合装置的气体出口管道末端设置有曝气装置；
所述超声波发生装置用于超声硫氧化物吸收装置中的硫氧化物吸收液；
所述硫酸根检测装置用于测定硫氧化物吸收装置中的硫氧化物吸收液的硫氧化物浓度。
应用本发明提供的检测系统对空气中硫氧化物的浓度进行检测时，使用空气输送装置将空气输送至气体混合装置，并在气体混合装置内与臭氧供给装置提供的臭氧混合，流量监测装置记录处理空气的总量。空气与臭氧在气体混合装置内混合后，由曝气装置输送至硫氧化物吸收装置，并由硫氧化物吸收装置内的硫氧化物吸收液将硫氧化物吸收，超声波发生装置则保证吸收能够完全，去除硫氧化物后的气体由硫氧化物吸收装置的气体出口排空。
优选地，为了便于观察硫氧化物吸收装置内的吸收情况，所述硫氧化物吸收装置所用材质为透明材料，包括但不限于玻璃和/或透明塑料。
优选地，所述检测系统还包括氧化剂供给装置。
所述氧化剂供给装置用于向硫氧化物吸收装置中的硫氧化物吸收液内滴加氧化剂。从而保证空气中的硫氧化物完全转化为硫氧化物吸收液中的硫酸根。
优选地，所述空气输送装置包括空压机和/或鼓风机。
本发明不对空压机与鼓风机的具体型号进行限定，本领域技术人员能够根据所需测定空气量，对空压机与鼓风机进行合理地选择。
优选地，所述流量监测装置包括气体体积流量计。
优选地，所述臭氧供给装置包括臭氧发生器和/或臭氧供给罐。
优选地，所述气体混合装置包括静态混合器。
优选地，所述曝气装置为曝气头，优选为微孔曝气头。
优选地，所述硫氧化物吸收装置为硫氧化物吸收槽。
优选地，所述硫酸根检测装置为离子色谱仪。
所述超声波发生装置为常规的超声波发生器，只要能够在硫氧化物吸收装置的硫氧化物吸收液中产生超声波即可，本发明不做具体的限定。
优选地，所述硫氧化物吸收装置为设置有控温装置的硫氧化物吸收装置。
优选地，所述控温装置包括温度传感器与加热器。
所述温度传感器包括但不限于热电偶和/或热电阻。
所述加热器包括但不限于电热丝、电热棒或伴热带中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述硫氧化物吸收装置还设置有pH在线监测装置。
所述pH在线监测装置包括但不限于pH在线监测仪。
优选地，所述检测系统还包括与硫氧化物吸收装置的出气口相连的臭氧吸收装置。
为了保证将空气中的硫氧化物完全氧化，臭氧供给装置的臭氧供给量需要过量，本发明通过提高硫氧化物吸收的温度以及设置臭氧吸收装置，减少了过量臭氧外排带来的不利影响。所述臭氧吸收装置包括但不限于活性炭吸收装置。
第二方面，本发明提供了一种应用如第一方面所述检测系统对空气中硫氧化物检测的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在超声条件下曝气通入硫氧化物吸收液；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度。
所述计算得到空气中硫氧化物的浓度为通过流量监测装置统计处理空气的总体积；然后通过测定硫氧化物吸收液中硫酸根的浓度，得到硫酸根的摩尔量，进而通过硫酸根的摩尔量与处理空气的总体积，得到空气中硫氧化物的浓度。
优选地，步骤(1)所述臭氧的用量为(0.3-1.2)g/Nm3空气；即0℃、1个标准大气压的条件下，每立方米的空气消耗0.3-1.2g的臭氧，例如可以是0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g、1g、1.1g或1.2g，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述超声的频率为15-30kHz，例如可以是15kHz、16kHz、18kHz、20kHz、21kHz、24kHz、25kHz、27kHz、28kHz或30kHz，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述通入硫氧化物吸收液的温度为50-80℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述硫氧化物吸收液为碱性溶液，所述碱性溶液中氢氧根离子的浓度为0.1-1mol/L，例如可以是0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L、0.6mol/L、0.7mol/L、0.8mol/L、0.9mol/L或1mol/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
优选地，在曝气过程中检测硫氧化物吸收液的pH值变化，当硫氧化物吸收液的pH值降低至9时，停止曝气通入。本领域技术人员根据检测情况合理的选择补充定量的硫氧化物吸收液，或曝气完成。
优选地，所述方法还包括在步骤(1)所述曝气通入时，滴加氧化剂的步骤。
优选地，所述氧化剂为双氧水。
优选地，所述双氧水的用量为(0.1-0.5)g/Nm3空气，即0℃、1个标准大气压的条件下，每立方米的空气消耗0.1-0.5g的双氧水，例如可以是0.1g、0.2g、0.3g、0.4g或0.5g，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明第二方面所述方法的优选技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在15-30kHz的超声条件下曝气通入温度为50-80℃的碱性溶液，碱性溶液中氢氧根离子的浓度为0.1-1mol/L；所述臭氧的用量为(0.3-1.2)g/Nm3空气；曝气通入的同时滴加双氧水，双氧水的用量为(0.1-0.5)g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过对空气中的硫氧化物进行氧化吸收，然后测定硫氧化物吸收装置中硫酸根的浓度，根据处理空气的体积得到空气中硫氧化物的浓度；所述方法的操作简单，当空气中硫氧化物浓度较低时可通过延长空气输送时间的方式降低检测限，从而提高使所述检测系统能够对各浓度范围的硫氧化物进行检测，且检测准确度可高达100％。
附图说明
图1为实施例1提供的空气中硫氧化物的检测系统的结构示意图；
图2为实施例2提供的空气中硫氧化物的检测系统的结构示意图；
图3为实施例3提供的空气中硫氧化物的检测系统的结构示意图。
其中：1，空气输送装置；2，臭氧供给装置；3，流量监测装置；4，气体混合装置；5，曝气装置；6，硫氧化物吸收装置；61；控温装置；62，pH在线监测装置；7，超声波发生装置；8，硫酸根检测装置；9，氧化剂供给装置。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种空气中硫氧化物的检测系统，所述检测系统的结构示意图如图1所示，包括空气输送装置1、流量监测装置3、臭氧供给装置2、气体混合装置4、曝气装置5、硫氧化物吸收装置6、超声波发生装置7以及硫酸根检测装置8；
所述气体混合装置4的进气管道分别与空气输送装置1以及臭氧供给装置2连接，气体混合装置4与空气输送装置1的连接管道上设置有流量监测装置3；
所述硫氧化物吸收装置6内设置有硫氧化物吸收液，气体混合装置4的气体出口管道伸入硫氧化物吸收液液面以下，气体混合装置4的气体出口管道末端设置有曝气装置5；
所述超声波发生装置7用于超声硫氧化物吸收装置6中的硫氧化物吸收液；
所述硫酸根检测装置8用于测定硫氧化物吸收装置6中的硫氧化物吸收液的硫氧化物浓度。
所述空气输送装置1为空压机；所述流量监测装置3为气体体积流量计；所述臭氧供给装置2为臭氧发生器；所述气体混合装置4为静态混合器；所述曝气装置5为微孔曝气头；所述硫氧化物吸收装置6为硫氧化物吸收槽；所述超声波发生装置7为超声波发生器；所述硫酸根检测装置8为离子色谱仪。
所述硫氧化物的出气口连接有臭氧吸收装置，所述臭氧吸收装置为活性炭吸收装置。
应用本实施例提供的检测系统对空气中硫氧化物的浓度进行检测时，使用空气输送装置1将空气输送至气体混合装置4，并在气体混合装置4内与臭氧供给装置2提供的臭氧混合，流量监测装置3记录处理空气的总量。空气与臭氧在气体混合装置4内混合后，由曝气装置5输送至硫氧化物吸收装置6，并由硫氧化物吸收装置6内的硫氧化物吸收液将硫氧化物吸收，超声波发生装置7则保证吸收能够完全，去除硫氧化物后的气体由硫氧化物吸收装置6的气体出口排空。
当空气中硫氧化物浓度较低时可通过延长空气输送时间的方式降低检测限，从而使所述检测系统能够对各浓度范围的硫氧化物进行检测。
实施例2
本实施例提供了一种空气中硫氧化物的检测系统，所述检测系统的结构示意图如图2所示，包括空气输送装置1、流量监测装置3、臭氧供给装置2、气体混合装置4、曝气装置5、硫氧化物吸收装置6、超声波发生装置7以及硫酸根检测装置8；
所述气体混合装置4的进气管道分别与空气输送装置1以及臭氧供给装置2连接，气体混合装置4与空气输送装置1的连接管道上设置有流量监测装置3；
所述硫氧化物吸收装置6内设置有硫氧化物吸收液，气体混合装置4的气体出口管道伸入硫氧化物吸收液液面以下，气体混合装置4的气体出口管道末端设置有曝气装置5；
所述超声波发生装置7用于超声硫氧化物吸收装置6中的硫氧化物吸收液；
所述硫酸根检测装置8用于测定硫氧化物吸收装置6中的硫氧化物吸收液的硫氧化物浓度。
所述硫氧化物吸收装置6为设置有控温装置61与pH在线监测装置62的硫氧化物吸收装置6；所述空气输送装置1为空压机；所述流量监测装置3为气体体积流量计；所述臭氧供给装置2为臭氧发生器；所述气体混合装置4为静态混合器；所述曝气装置5为微孔曝气头；所述硫氧化物吸收装置6为硫氧化物吸收槽；所述超声波发生装置7为超声波发生器；所述硫酸根检测装置8为离子色谱仪。
所述硫氧化物的出气口连接有臭氧吸收装置，所述臭氧吸收装置为活性炭吸收装置。
应用本实施例提供的检测系统对空气中硫氧化物的浓度进行检测时，使用空气输送装置1将空气输送至气体混合装置4，并在气体混合装置4内与臭氧供给装置2提供的臭氧混合，流量监测装置3记录处理空气的总量。空气与臭氧在气体混合装置4内混合后，由曝气装置5输送至硫氧化物吸收装置6，并由硫氧化物吸收装置6内的硫氧化物吸收液将硫氧化物吸收，硫氧化物吸收装置6的控温装置61用于调节硫氧化物吸收液的温度，硫氧化物吸收装置6的pH在线监测装置62用于检测硫氧化物吸收液的pH值变化；所述超声波发生装置7则保证吸收能够完全，去除硫氧化物后的气体由硫氧化物吸收装置6的气体出口排空。
当空气中硫氧化物浓度较低时可通过延长空气输送时间的方式降低检测限，从而使所述检测系统能够对各浓度范围的硫氧化物进行检测。
实施例3
本实施例提供了一种空气中硫氧化物的检测系统，所述检测系统的结构示意图如图3所示，包括空气输送装置1、流量监测装置3、臭氧供给装置2、气体混合装置4、曝气装置5、硫氧化物吸收装置6、超声波发生装置7、硫酸根检测装置8以及氧化剂供给装置9；
所述气体混合装置4的进气管道分别与空气输送装置1以及臭氧供给装置2连接，气体混合装置4与空气输送装置1的连接管道上设置有流量监测装置3；
所述硫氧化物吸收装置6内设置有硫氧化物吸收液，气体混合装置4的气体出口管道伸入硫氧化物吸收液液面以下，气体混合装置4的气体出口管道末端设置有曝气装置5；
所述超声波发生装置7用于超声硫氧化物吸收装置6中的硫氧化物吸收液；
所述硫酸根检测装置8用于测定硫氧化物吸收装置6中的硫氧化物吸收液的硫氧化物浓度。
所述氧化剂供给装置9用于向硫氧化物吸收装置6中的硫氧化物吸收液内滴加氧化剂；所述硫氧化物吸收装置6为设置有控温装置61与pH在线监测装置62的硫氧化物吸收装置6；所述空气输送装置1为空压机；所述流量监测装置3为气体体积流量计；所述臭氧供给装置2为臭氧发生器；所述气体混合装置4为静态混合器；所述曝气装置5为微孔曝气头；所述硫氧化物吸收装置6为硫氧化物吸收槽；所述超声波发生装置7为超声波发生器；所述硫酸根检测装置8为离子色谱仪。
所述硫氧化物的出气口连接有臭氧吸收装置，所述臭氧吸收装置为活性炭吸收装置。
应用本实施例提供的检测系统对空气中硫氧化物的浓度进行检测时，使用空气输送装置1将空气输送至气体混合装置4，并在气体混合装置4内与臭氧供给装置2提供的臭氧混合，流量监测装置3记录处理空气的总量。空气与臭氧在气体混合装置4内混合后，由曝气装置5输送至硫氧化物吸收装置6，在滴定氧化剂的条件下，由硫氧化物吸收装置6内的硫氧化物吸收液将硫氧化物吸收，硫氧化物吸收装置6的控温装置61用于调节硫氧化物吸收液的温度，硫氧化物吸收装置6的pH在线监测装置62用于检测硫氧化物吸收液的pH值变化；所述超声波发生装置7则保证吸收能够完全，去除硫氧化物后的气体由硫氧化物吸收装置6的气体出口排空。
当空气中硫氧化物浓度较低时可通过延长空气输送时间的方式降低检测限，从而使所述检测系统能够对各浓度范围的硫氧化物进行检测。
应用例1
本应用例提供了一种应用实施例2提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在21kHz的超声条件下曝气通入温度为65℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.5mol/L；所述臭氧的用量为0.8g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为96.5mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为96.5％。
应用例2
本应用例提供了一种应用实施例2提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在18kHz的超声条件下曝气通入温度为70℃的氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液中氢氧根离子的浓度为0.3mol/L；所述臭氧的用量为0.5g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为95.8mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为95.8％。
应用例3
本应用例提供了一种应用实施例2提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在15kHz的超声条件下曝气通入温度为80℃的氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液中氢氧根离子的浓度为0.1mol/L；所述臭氧的用量为0.3g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为95.1mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为95.1％。
应用例4
本应用例提供了一种应用实施例2提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在25kHz的超声条件下曝气通入温度为60℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.8mol/L；所述臭氧的用量为1g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为97.2mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为97.2％。
应用例5
本应用例提供了一种应用实施例2提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在30kHz的超声条件下曝气通入温度为50℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为1mol/L；所述臭氧的用量为1.2g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为98.8mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为98.8％。
应用例6
本应用例提供了一种应用实施例3提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在21kHz的超声条件下曝气通入温度为65℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.5mol/L；所述臭氧的用量为0.8g/Nm3空气；曝气通入的同时滴加双氧水，双氧水的用量为0.3g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为99.5mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为99.5％。
应用例7
本应用例提供了一种应用实施例3提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在21kHz的超声条件下曝气通入温度为65℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.5mol/L；所述臭氧的用量为0.8g/Nm3空气；曝气通入的同时滴加双氧水，双氧水的用量为0.2g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为99.3mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为99.3％。
应用例8
本应用例提供了一种应用实施例3提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在21kHz的超声条件下曝气通入温度为65℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.5mol/L；所述臭氧的用量为0.8g/Nm3空气；曝气通入的同时滴加双氧水，双氧水的用量为0.1g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为99.0mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为99.0％。
应用例9
本应用例提供了一种应用实施例3提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在21kHz的超声条件下曝气通入温度为65℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.5mol/L；所述臭氧的用量为0.8g/Nm3空气；曝气通入的同时滴加双氧水，双氧水的用量为0.4g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为99.8mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为99.8％。
应用例10
本应用例提供了一种应用实施例3提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在21kHz的超声条件下曝气通入温度为65℃的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.5mol/L；所述臭氧的用量为0.8g/Nm3空气；曝气通入的同时滴加双氧水，双氧水的用量为0.4g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为100mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为100％。
应用例11
本应用例提供了一种应用实施例1提供的检测系统对空气中硫氧化物进行检测的方法，检测对象为人工配置的SO2浓度为100mg/Nm3的模拟空气，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在21kHz的超声条件下曝气通入温度为常温的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为0.5mol/L；所述臭氧的用量为0.8g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度为90.4mg/Nm3。
由此可知，本应用例提供的方法对硫氧化物的检测准确度为90.4％。
综上所述，本发明通过对空气中的硫氧化物进行氧化吸收，然后测定硫氧化物吸收装置中硫酸根的浓度，根据处理空气的体积得到空气中硫氧化物的浓度；所述方法的操作简单，当空气中硫氧化物浓度较低时可通过延长空气输送时间的方式降低检测限，从而提高使所述检测系统能够对各浓度范围的硫氧化物进行检测。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种空气中硫氧化物的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括空气输送装置、流量监测装置、臭氧供给装置、气体混合装置、曝气装置、硫氧化物吸收装置、超声波发生装置以及硫酸根检测装置；
所述气体混合装置的进气管道分别与空气输送装置以及臭氧供给装置连接，气体混合装置与空气输送装置的连接管道上设置有流量监测装置；
所述硫氧化物吸收装置内设置有硫氧化物吸收液，气体混合装置的气体出口管道伸入硫氧化物吸收液液面以下，气体混合装置的气体出口管道末端设置有曝气装置；
所述超声波发生装置用于超声硫氧化物吸收装置中的硫氧化物吸收液；
所述硫酸根检测装置用于测定硫氧化物吸收装置中的硫氧化物吸收液的硫氧化物浓度。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括氧化剂供给装置；
所述氧化剂供给装置用于向硫氧化物吸收装置中的硫氧化物吸收液内滴加氧化剂。
3.根据权利要求1或2所述的检测系统，其特征在于，所述空气输送装置包括空压机和/或鼓风机；
优选地，所述流量监测装置包括气体体积流量计；
优选地，所述臭氧供给装置包括臭氧发生器和/或臭氧供给罐；
优选地，所述气体混合装置包括静态混合器；
优选地，所述曝气装置为曝气头，优选为微孔曝气头；
优选地，所述硫氧化物吸收装置为硫氧化物吸收槽；
优选地，所述硫酸根检测装置为离子色谱仪。
4.根据权利要求1-3任一项所述的检测系统，其特征在于，所述硫氧化物吸收装置为设置有控温装置的硫氧化物吸收装置；
优选地，所述控温装置包括温度传感器与加热器；
优选地，所述硫氧化物吸收装置还设置有pH在线监测装置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括与硫氧化物吸收装置的出气口相连的臭氧吸收装置。
6.一种应用如权利要求1-5任一项所述检测系统对空气中硫氧化物检测的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在超声条件下曝气通入硫氧化物吸收液；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述臭氧的用量为(0.3-1.2)g/Nm3空气；
优选地，步骤(1)所述超声的频率为15-30kHz；
优选地，步骤(1)所述通入硫氧化物吸收液的温度为50-80℃。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫氧化物吸收液为碱性溶液，所述碱性溶液中氢氧根离子的浓度为0.1-1mol/L；
优选地，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(1)所述曝气通入时，滴加氧化剂的步骤；
优选地，所述氧化剂为双氧水；
优选地，所述双氧水的用量为(0.1-0.5)g/Nm3空气。
10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)混合空气与臭氧，所述混合气在15-30kHz的超声条件下曝气通入温度为50-80℃的碱性溶液，碱性溶液中氢氧根离子的浓度为0.1-1mol/L；所述臭氧的用量为(0.3-1.2)g/Nm3空气；曝气通入的同时滴加双氧水，双氧水的用量为(0.1-0.5)g/Nm3空气；
(2)曝气完成后，测定硫氧化物吸收液中硫酸根浓度，计算得到空气中硫氧化物的浓度。
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