CN113008953B - 烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法，其通过采样的方式收集相应的烟气样本，并将烟气样本转换为烟气溶解液以及利用电极通电处理的方式记录得到相应的溶解液电流数据，接着基于该溶解点电流数据得到烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，继而确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值和烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，从而执行相应的预警操作，这样能够针对烟气中的氯化钠成分进行专门的在线监测，以此有效地避免烟气中存在的其他成分干扰氯化钠的检测和降低氯化钠的检测误差，并且还能够根据烟气中氯化钠的浓度进行及时的和准确的预警。
Description
技术领域
本发明涉及烟气颗粒分析的技术领域，特别涉及烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法。
背景技术
由于砂土材料等建筑材料的加工制备是利用海砂作为原材料而进行的，而海砂通过在海床中进行挖掘而得到，这使得海砂无可避免会掺杂有氯化钠，并且在后续对海砂进行烧结过程中，其中掺杂的氯化钠会伴随烧结形成的烟气升华并排放到外界环境中。这些烟气中的氯化钠不仅会在烟道管内壁凝结而堵塞烟道管，并且还会附着在建筑物或者汽车外表而腐蚀建筑物或者汽车。现有技术并不能有效地针对烟气中氯化钠的浓度高低进行在线同步监测，以及根据烟气中氯化钠的浓度进行及时和准确的预警。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法，其通过从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对该烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对该烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据，接着根据该溶解液电流数据，确定该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定该烟气溶解液中氯化钠的浓度值，最后根据该氯化钠的浓度值，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据该氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作；可见，该烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法通过采样的方式收集相应的烟气样本，并将烟气样本转换为烟气溶解液以及利用电极通电处理的方式记录得到相应的溶解液电流数据，接着基于该溶解点电流数据得到烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，继而确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值和烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，从而执行相应的预警操作，这样能够针对烟气中的氯化钠成分进行专门的在线监测，以此有效地避免烟气中存在的其他成分干扰氯化钠的检测和降低氯化钠的检测误差，并且还能够根据烟气中氯化钠的浓度进行及时的和准确的预警。
本发明提供烟气中氯化钠在线监测系统，其特征在于，其包括烟气样本收集与处理模块、溶解液电流数据获取模块、氯化钠浓度值确定模块、预警操作模块；其中，
所述烟气样本收集与处理模块用于从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液；
所述溶解液电流数据获取模块用于对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据；
所述氯化钠浓度值确定模块用于根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
所述预警操作模块用于根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作；
进一步，所述烟气样本收集与处理模块从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液具体包括：
对烟气排放源进行匀速密封负压吸附，以此收集得到预定体积的烟气样本；
再将收集得到的烟气样本在预设温度范围进行冷却静置，从而将所述烟气样本沉淀为粉尘状态的烟气样本；接着将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，从而得到相应的烟气溶液；最后从所述烟气溶液中过滤去除不溶于水的杂质，从而得到相应的烟气溶解液；
以及，
所述溶解液电流数据获取模块对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据具体包括：
采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对所述烟气溶解液进行通电处理，同时记录所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，再根据钠离子和氯离子各自的迁移速率，得到所述烟气溶解液的溶解液电流密度值；
进一步，所述氯化钠浓度值确定模块用于根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值具体包括：
根据所述溶解液电流数据包含的溶解液电流密度值和所述烟气溶解液自身的导电率，确定所述烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值；
再判断所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值之间的浓度差异值是否小于预设差异阈值，若是，则确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值均属于有效浓度值；若否，则重新根据上述过程确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值；
最后根据有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
进一步，所述预警操作模块用于根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作具体包括：
根据所述氯化钠的浓度值和所述烟气排放源在单位时间内烟气排放量，确定所述烟气排放源在单位时间的氯化钠排放总量；
再根据所述烟气排放源所处区域的平均风速值和所述氯化钠排放总量，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，其中所述氯化钠颗粒扩散速度是指单位时间内所述烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量；
将所述氯化钠颗粒扩散速度与预设扩散速度阈值进行比对，若所述氯化钠颗粒扩散速度超过所述预设扩散速度阈值，则向所述烟气排放源对应的控制终端发送预警消息。
本发明还提供烟气中氯化钠在线监测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据；
步骤S2，根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
步骤S3，根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作；
进一步，在所述步骤S1中，烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据具体包括：
步骤S101，对烟气排放源进行匀速密封负压吸附，以此收集得到预定体积的烟气样本；
步骤S102，将收集得到的烟气样本在预设温度范围进行冷却静置，从而将所述烟气样本沉淀为粉尘状态的烟气样本；接着将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，从而得到相应的烟气溶液；最后从所述烟气溶液中过滤去除不溶于水的杂质，从而得到相应的烟气溶解液；
步骤S103，采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对所述烟气溶解液进行通电处理，同时记录所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，再根据钠离子和氯离子各自的迁移速率，得到所述烟气溶解液的溶解液电流密度值；
进一步，在所述步骤S2中，根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值具体包括：
步骤S201，根据所述溶解液电流数据包含的溶解液电流密度值和所述烟气溶解液自身的导电率，确定所述烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值；
步骤S202，判断所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值之间的浓度差异值是否小于预设差异阈值，若是，则确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值均属于有效浓度值；若否，则重新根据上述步骤S201确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值；
步骤S203，根据有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
进一步，在所述步骤S3中，根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作具体包括：
步骤S301，根据所述氯化钠的浓度值和所述烟气排放源在单位时间内烟气排放量，确定所述烟气排放源在单位时间的氯化钠排放总量；
步骤S302，根据所述烟气排放源所处区域的平均风速值和所述氯化钠排放总量，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，其中所述氯化钠颗粒扩散速度是指单位时间内所述烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量；
步骤S303，将所述氯化钠颗粒扩散速度与预设扩散速度阈值进行比对，若所述氯化钠颗粒扩散速度超过所述预设扩散速度阈值，则向所述烟气排放源对应的控制终端发送预警消息；
进一步，在所述步骤S102中，将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌具体为：将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水后，利用搅拌棒在所述去离子水中以不同搅拌半径进行搅拌，并利用所述搅拌棒上预先设置的压力传感器，检测所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌时去离子水对所述搅拌棒的阻力，再根据所述阻力确定所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，按照确定出的所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数控制所述搅拌棒以相应的搅拌半径搅拌相应搅拌次数；再根据所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，确定驱动所述搅拌棒进行搅拌动作的总时间，按照确定出的所述驱动所述搅拌棒进行搅拌动作的总时间控制所述搅拌棒的工作时长，其具体包括：
步骤S1021，利用下面公式(1)，确定所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数：
在上述公式(1)中，nr表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径时对应的搅拌次数，ω表示确定所述搅拌棒进行搅拌动作对应的驱动电机的转速，π表示圆周率，Fr(t0)表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0下，所述压力传感器检测到的阻力，Fr(t)表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0起后经过时间t后，所述压力传感器检测到的阻力；r的取值范围为r1、r2、r3…rm-1、rm，其中，r1、r2、r3…rm-1、rm为预设的m个搅拌半径取值；
步骤S1022，按照确定出的所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，控制所述搅拌棒以相应的搅拌半径搅拌相应搅拌次数；
步骤S1023，利用下面公式(2)，确定驱动所述搅拌棒进行搅拌动作对应总时间：
在上述公式(2)，T表示驱动所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌动作的总时间；
步骤S1024，按照确定出的所述驱动所述搅拌棒进行搅拌动作的总时间控制所述搅拌棒的工作时长；
进一步，在所述步骤S102中，将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，还包括：
步骤S10221，利用公式(3)确定未来时刻搅拌电机的工作电流：
其中，Ir(t+Δt)表示所述搅拌棒以半径为r的搅拌半径进行搅拌时，在初始时刻t0起后经过时间t+Δt时搅拌电机的工作电流；Fr(t)表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0起后经过时间t后，所述压力传感器检测到的阻力；ω表示所述搅拌电机的转速；U表示所述搅拌电机两端的通电电压；r表示所述搅拌棒的搅拌半径；Δt为预设的电流控制时间长度，其值为预设值，取值范围为[1s，50s]；
步骤S10222，所述搅拌棒以半径为r的搅拌半径进行搅拌时，在初始时刻t0起后经过时间t+Δt时控制搅拌电机的工作电流为Ir(t+Δt)。
相比于现有技术，该烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法通过从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对该烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对该烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据，接着根据该溶解液电流数据，确定该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定该烟气溶解液中氯化钠的浓度值，最后根据该氯化钠的浓度值，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据该氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作；可见，该烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法通过采样的方式收集相应的烟气样本，并将烟气样本转换为烟气溶解液以及利用电极通电处理的方式记录得到相应的溶解液电流数据，接着基于该溶解点电流数据得到烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，继而确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值和烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，从而执行相应的预警操作，这样能够针对烟气中的氯化钠成分进行专门的在线监测，以此有效地避免烟气中存在的其他成分干扰氯化钠的检测和降低氯化钠的检测误差，并且还能够根据烟气中氯化钠的浓度进行及时的和准确的预警。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明提供的烟气中氯化钠在线监测系统的结构示意图。
图2为本发明提供的烟气中氯化钠在线监测方法的流程示意图。
图3为本发明提供的烟气中氯化钠在线监测方法中将烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌所使用的搅拌设备的结构示意图。
附图标记：1、搅拌电机；2、调节轨道；3、固定卡扣；4、固定架；5、搅拌棒；6、压力传感器。
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作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。
参阅图1，为本发明实施例提供的烟气中氯化钠在线监测系统的结构示意图。该烟气中氯化钠在线监测系统包括烟气样本收集与处理模块、溶解液电流数据获取模块、氯化钠浓度值确定模块、预警操作模块；其中，
该烟气样本收集与处理模块用于从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对该烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液；
该溶解液电流数据获取模块用于对该烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据；
该氯化钠浓度值确定模块用于根据该溶解液电流数据，确定该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定该烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
该预警操作模块用于根据该氯化钠的浓度值，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据该氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作。
上述技术方案的有益效果为：该烟气中氯化钠在线监测系统通过采样的方式收集相应的烟气样本，并将烟气样本转换为烟气溶解液以及利用电极通电处理的方式记录得到相应的溶解液电流数据，接着基于该溶解点电流数据得到烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，继而确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值和烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，从而执行相应的预警操作，这样能够针对烟气中的氯化钠成分进行专门的在线监测，以此有效地避免烟气中存在的其他成分干扰氯化钠的检测和降低氯化钠的检测误差，并且还能够根据烟气中氯化钠的浓度进行及时的和准确的预警。
优选地，该烟气样本收集与处理模块从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对该烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液具体包括：
对烟气排放源进行匀速密封负压吸附，以此收集得到预定体积的烟气样本；
再将收集得到的烟气样本在预设温度范围进行冷却静置，从而将该烟气样本沉淀为粉尘状态的烟气样本；接着将该粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，从而得到相应的烟气溶液；最后从该烟气溶液中过滤去除不溶于水的杂质，从而得到相应的烟气溶解液；
以及，
该溶解液电流数据获取模块对该烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据具体包括：
采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对该烟气溶解液进行通电处理，同时记录该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，再根据钠离子和氯离子各自的迁移速率，得到该烟气溶解液的溶解液电流密度值。
上述技术方案的有益效果为：由于烟气排放源排放的烟气为高温烟气，通过均匀密封负压吸附能够快速地收集得到烟气样本，并且还能保证在收集过程中不会发生烟气泄露的情况，而在实际操作中该预设温度范围可为但不限于是0-5℃的温度范围，这样对烟气样本进行冷却静置能够保证该烟气样本能够最大限度地溶于去离子水中，再通过相应的过滤处理能够提高烟气溶解液的纯度。此外，该烟气溶解液中存在呈游离态的钠离子和氯离子，采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对该烟气溶解液进行通电处理，能够使呈游离态的钠离子和氯离子在烟气溶解液中定向迁移运动，通过记录钠离子和氯离子各自的迁移速率能够快速地计算得到对应的溶解液电流密度值，在实际操作中可利用希托夫法来检测烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，这属于现有技术的离子迁移速率检测方法，这里就不做进一步的累述。
优选地，该氯化钠浓度值确定模块用于根据该溶解液电流数据，确定该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定该烟气溶解液中氯化钠的浓度值具体包括：
根据该溶解液电流数据包含的溶解液电流密度值和该烟气溶解液自身的导电率，确定该烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值；
再判断该钠离子浓度值和该氯离子浓度值之间的浓度差异值是否小于预设差异阈值，若是，则确定该钠离子浓度值和该氯离子浓度值均属于有效浓度值；若否，则重新根据上述过程确定该钠离子浓度值和该氯离子浓度值；
最后根据有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值。
上述技术方案的有益效果为：由于该烟气溶解液的溶解液电流密度值与该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值以及该烟气溶解液自身的导电率相关；当该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值越大，该溶解特电流密度值越高；当该烟气溶解液自身的导电率越大，该溶解液电流密度值越高；通过预先测定该烟气溶解液自身的导电率，再反推计算出该烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值，在实际操作中，该烟气溶解液的溶解液电流密度值与烟气溶解液自身的导电率和烟气溶解液中钠离子浓度值和氯离子浓度值均成正相关关系，并且这种正相关关系可通过离子溶液导电经验模型确定，而该离子溶液导电经验模型可通过对电解液进行导电分析而确定，其属于现有技术的内容，这里就不做进一步累述。通过上述预设差异阈值比对的方式能够快速地确定钠离子浓度值和氯离子浓度值的有效性。由于氯化钠化合物中，钠离子和氯离子是根据预设离子键合比例形成的，通过结合有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，就可以快速地确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值。
优选地，该预警操作模块用于根据该氯化钠的浓度值，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据该氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作具体包括：
根据该氯化钠的浓度值和该烟气排放源在单位时间内烟气排放量，确定该烟气排放源在单位时间的氯化钠排放总量；
再根据该烟气排放源所处区域的平均风速值和该氯化钠排放总量，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，其中该氯化钠颗粒扩散速度是指单位时间内该烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量；
将该氯化钠颗粒扩散速度与预设扩散速度阈值进行比对，若该氯化钠颗粒扩散速度超过该预设扩散速度阈值，则向该烟气排放源对应的控制终端发送预警消息。
上述技术方案的有益效果为：由于当烟气排放源向外排放烟气后，烟气会随着风扩散传播，而外界环境的风速大小直接影响烟气中氯化钠颗粒的扩散速度，而根据该烟气排放源所处区域的平均风速值和该氯化钠排放总量，就能够准确地确定单位时间内该烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量，并根据后续比对的结果向该烟气排放源对应的控制终端发送预警消息，能够及时地控制烟气的排放量。
参阅图2，为本发明实施例提供的烟气中氯化钠在线监测方法的流程示意图。该烟气中氯化钠在线监测方法包括如下步骤：
步骤S1，从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对该烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对该烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据；
步骤S2，根据该溶解液电流数据，确定该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定该烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
步骤S3，根据该氯化钠的浓度值，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据该氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作。
上述技术方案的有益效果为：该烟气中氯化钠在线监测方法通过采样的方式收集相应的烟气样本，并将烟气样本转换为烟气溶解液以及利用电极通电处理的方式记录得到相应的溶解液电流数据，接着基于该溶解点电流数据得到烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，继而确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值和烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，从而执行相应的预警操作，这样能够针对烟气中的氯化钠成分进行专门的在线监测，以此有效地避免烟气中存在的其他成分干扰氯化钠的检测和降低氯化钠的检测误差，并且还能够根据烟气中氯化钠的浓度进行及时的和准确的预警。
优选地，在该步骤S1中，烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对该烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对该烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据具体包括：
步骤S101，对烟气排放源进行匀速密封负压吸附，以此收集得到预定体积的烟气样本；
步骤S102，将收集得到的烟气样本在预设温度范围进行冷却静置，从而将该烟气样本沉淀为粉尘状态的烟气样本；接着将该粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，从而得到相应的烟气溶液；最后从该烟气溶液中过滤去除不溶于水的杂质，从而得到相应的烟气溶解液；
步骤S103，采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对该烟气溶解液进行通电处理，同时记录该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，再根据钠离子和氯离子各自的迁移速率，得到该烟气溶解液的溶解液电流密度值。
上述技术方案的有益效果为：由于烟气排放源排放的烟气为高温烟气，通过均匀密封负压吸附能够快速地收集得到烟气样本，并且还能保证在收集过程中不会发生烟气泄露的情况，而在在实际操作中该预设温度范围可为但不限于是0-5℃的温度范围，这样对烟气样本进行冷却静置能够保证该烟气样本能够最大限度地溶于去离子水中，再通过相应的过滤处理能够提高烟气溶解液的纯度。此外，该烟气溶解液中存在呈游离态的钠离子和氯离子，采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对该烟气溶解液进行通电处理，能够使呈游离态的钠离子和氯离子在烟气溶解液中定向迁移运动，通过记录钠离子和氯离子各自的迁移速率能够快速地计算得到对应的溶解液电流密度值，在实际操作中可利用希托夫法来检测烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，这属于现有技术的离子迁移速率检测方法，这里就不做进一步的累述。
优选地，在该步骤S102中，将该粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌具体为：将该粉尘状的烟气样本溶解于去离子水后，利用搅拌棒在该去离子水中以不同搅拌半径进行搅拌，并利用该搅拌棒上预先设置的压力传感器，检测该搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌时去离子水对该搅拌棒的阻力，再根据该阻力确定该搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，按照确定出的该搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数控制该搅拌棒以相应的搅拌半径搅拌相应搅拌次数；再根据该搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，确定驱动该搅拌棒进行搅拌动作的总时间，按照确定出的该驱动该搅拌棒进行搅拌动作的总时间控制该搅拌棒的工作时长，其具体包括：
步骤S1021，利用下面公式(1)，确定该搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数：
在上述公式(1)中，nr表示该搅拌棒以半径为r作为搅拌半径时对应的搅拌次数，ω表示确定该搅拌棒进行搅拌动作对应的驱动电机的转速，π表示圆周率，Fr(t0)表示该搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0下，该压力传感器检测到的阻力，Fr(t)表示该搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0起后经过时间t后，该压力传感器检测到的阻力；r的取值范围为r1、r2、r3…rm-1、rm，其中，r1、r2、r3…rm-1、rm为预设的m个搅拌半径取值；
步骤S1022，按照确定出的该搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，控制该搅拌棒以相应的搅拌半径搅拌相应搅拌次数；
步骤S1023，利用下面公式(2)，确定驱动该搅拌棒进行搅拌动作对应总时间：
在上述公式(2)，T表示驱动该搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌动作的总时间；
步骤S1024，按照确定出的该驱动该搅拌棒进行搅拌动作的总时间控制该搅拌棒的工作时长。
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)根据搅拌棒在不同半径搅拌下采集到的阻力得到所述搅拌棒在不同半径下的搅拌次数，是为了保证溶液可以搅拌均匀；最后利用上述公式(2)得到搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌动作对应总时间，进而可以通过时间控制驱动电机的停止从而完成对溶液的搅拌，提高系统的自动化程度。
优选地，在所述步骤S102中，将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，还包括：
步骤S10221，利用公式(3)确定未来时刻搅拌电机的工作电流：
其中，Ir(t+Δt)表示所述搅拌棒以半径为r的搅拌半径进行搅拌时，在初始时刻t0起后经过时间t+Δt时搅拌电机的工作电流；Fr(t)表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0起后经过时间t后，所述压力传感器检测到的阻力；ω表示所述搅拌电机的转速；U表示所述搅拌电机两端的通电电压；r表示所述搅拌棒的搅拌半径；Δt为预设的电流控制时间长度，其值为预设值，取值范围为[1s，50s]；
步骤S10222，所述搅拌棒以半径为r的搅拌半径进行搅拌时，在初始时刻t0起后经过时间t+Δt时控制搅拌电机的工作电流为Ir(t+Δt)。
上述技术方案的有益效果为：通过上述公式(3)，能够准确地确定搅拌电机的工作电流，并利用该工作电流驱动该搅拌棒进行搅拌动作，从而保证该搅拌棒进行稳定持续的搅拌动作，同时也能够保证搅拌棒的搅拌力度。
参阅图3，为本发明提供的烟气中氯化钠在线监测方法中将烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌所使用的搅拌设备的结构示意图。该搅拌设备的固定架4用于固定搅拌电机1的高度以及位置，搅拌电机1与调节轨道2连接，并且调节轨道2可与搅拌电机1同步转动，调节轨道2上固定多个固定卡扣3，搅拌棒5可以在调节轨道2上任意滑动，并且滑动到固定卡扣3位置处所述固定卡扣3可以对搅拌棒5进行固定，从而根据搅拌棒5的固定位置形成多个搅拌半径r进行搅拌，压力传感器6在搅拌棒5的底部，用于记录搅拌棒5时受到的阻力值。通过上述搅拌设备能够快速地调节搅拌棒以不同的搅拌半径r对溶液进行搅拌，从而便于将烟气样本充分溶解于去离子水中。
优选地，在该步骤S2中，根据该溶解液电流数据，确定该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定该烟气溶解液中氯化钠的浓度值具体包括：
步骤S201，根据该溶解液电流数据包含的溶解液电流密度值和该烟气溶解液自身的导电率，确定该烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值；
步骤S202，判断该钠离子浓度值和该氯离子浓度值之间的浓度差异值是否小于预设差异阈值，若是，则确定该钠离子浓度值和该氯离子浓度值均属于有效浓度值；若否，则重新根据上述步骤S201确定该钠离子浓度值和该氯离子浓度值；
步骤S203，根据有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值。
上述技术方案的有益效果为：由于该烟气溶解液的溶解液电流密度值与该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值以及该烟气溶解液自身的导电率相关；当该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值越大，该溶解特电流密度值越高；当该烟气溶解液自身的导电率越大，该溶解液电流密度值越高；通过预先测定该烟气溶解液自身的导电率，再反推计算出该烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值，在实际操作中，该烟气溶解液的溶解液电流密度值与烟气溶解液自身的导电率和烟气溶解液中钠离子浓度值和氯离子浓度值均成正相关关系，并且这种正相关关系可通过离子溶液导电经验模型确定，而该离子溶液导电经验模型可通过对电解液进行导电分析而确定，其属于现有技术的内容，这里就不做进一步累述。通过上述预设差异阈值比对的方式能够快速地确定钠离子浓度值和氯离子浓度值的有效性。由于氯化钠化合物中，钠离子和氯离子是根据预设离子键合比例形成的，通过结合有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，就可以快速地确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值。
优选地，在该步骤S3中，根据该氯化钠的浓度值，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据该氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作具体包括：
步骤S301，根据该氯化钠的浓度值和该烟气排放源在单位时间内烟气排放量，确定该烟气排放源在单位时间的氯化钠排放总量；
步骤S302，根据该烟气排放源所处区域的平均风速值和该氯化钠排放总量，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，其中该氯化钠颗粒扩散速度是指单位时间内该烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量；
步骤S303，将该氯化钠颗粒扩散速度与预设扩散速度阈值进行比对，若该氯化钠颗粒扩散速度超过该预设扩散速度阈值，则向该烟气排放源对应的控制终端发送预警消息。
上述技术方案的有益效果为：由于当烟气排放源向外排放烟气后，烟气会随着风扩散传播，而外界环境的风速大小直接影响烟气中氯化钠颗粒的扩散速度，而根据该烟气排放源所处区域的平均风速值和该氯化钠排放总量，就能够准确地确定单位时间内该烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量，并根据后续比对的结果向该烟气排放源对应的控制终端发送预警消息，能够及时地控制烟气的排放量。
从上述实施例的内容可知，该烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法通过从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对该烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对该烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据，接着根据该溶解液电流数据，确定该烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定该烟气溶解液中氯化钠的浓度值，最后根据该氯化钠的浓度值，确定该烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据该氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作；可见，该烟气中氯化钠在线监测系统及在线监测方法通过采样的方式收集相应的烟气样本，并将烟气样本转换为烟气溶解液以及利用电极通电处理的方式记录得到相应的溶解液电流数据，接着基于该溶解点电流数据得到烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，继而确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值和烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，从而执行相应的预警操作，这样能够针对烟气中的氯化钠成分进行专门的在线监测，以此有效地避免烟气中存在的其他成分干扰氯化钠的检测和降低氯化钠的检测误差，并且还能够根据烟气中氯化钠的浓度进行及时的和准确的预警。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.烟气中氯化钠在线监测系统，其特征在于，其包括烟气样本收集与处理模块、溶解液电流数据获取模块、氯化钠浓度值确定模块、预警操作模块；其中，
所述烟气样本收集与处理模块用于从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液；
所述溶解液电流数据获取模块用于对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据；
所述氯化钠浓度值确定模块用于根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
所述预警操作模块用于根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作。
2.如权利要求1所述的烟气中氯化钠在线监测系统，其特征在于：
所述烟气样本收集与处理模块从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液具体包括：
对烟气排放源进行匀速密封负压吸附，以此收集得到预定体积的烟气样本；
再将收集得到的烟气样本在预设温度范围进行冷却静置，从而将所述烟气样本沉淀为粉尘状态的烟气样本；接着将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，从而得到相应的烟气溶液；最后从所述烟气溶液中过滤去除不溶于水的杂质，从而得到相应的烟气溶解液；以及，
所述溶解液电流数据获取模块对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据具体包括：
采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对所述烟气溶解液进行通电处理，同时记录所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，再根据钠离子和氯离子各自的迁移速率，得到所述烟气溶解液的溶解液电流密度值。
3.如权利要求1所述的烟气中氯化钠在线监测系统，其特征在于：
所述氯化钠浓度值确定模块用于根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值具体包括：
根据所述溶解液电流数据包含的溶解液电流密度值和所述烟气溶解液自身的导电率，确定所述烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值；再判断所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值之间的浓度差异值是否小于预设差异阈值，若是，则确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值均属于有效浓度值；若否，则重新根据上述过程确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值；
最后根据有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值。
4.如权利要求1所述的烟气中氯化钠在线监测系统，其特征在于：
所述预警操作模块用于根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作具体包括：
根据所述氯化钠的浓度值和所述烟气排放源在单位时间内烟气排放量，确定所述烟气排放源在单位时间的氯化钠排放总量；
再根据所述烟气排放源所处区域的平均风速值和所述氯化钠排放总量，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，其中所述氯化钠颗粒扩散速度是指单位时间内所述烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量；
将所述氯化钠颗粒扩散速度与预设扩散速度阈值进行比对，若所述氯化钠颗粒扩散速度超过所述预设扩散速度阈值，则向所述烟气排放源对应的控制终端发送预警消息。
5.烟气中氯化钠在线监测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，从烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据；
步骤S2，根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值；
步骤S3，根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作。
6.如权利要求5所述的烟气中氯化钠在线监测方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，烟气排放源中收集相应的烟气样本，并对所述烟气样本依次进行沉淀处理、溶解处理和过滤处理，以此得到相应的烟气溶解液，再对所述烟气溶解液进行电极通电处理，从而记录得到相应的溶解液电流数据具体包括：
步骤S101，对烟气排放源进行匀速密封负压吸附，以此收集得到预定体积的烟气样本；
步骤S102，将收集得到的烟气样本在预设温度范围进行冷却静置，从而将所述烟气样本沉淀为粉尘状态的烟气样本；接着将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，从而得到相应的烟气溶液；最后从所述烟气溶液中过滤去除不溶于水的杂质，从而得到相应的烟气溶解液；
步骤S103，采用钠离子吸附电极和氯离子吸附电极对所述烟气溶解液进行通电处理，同时记录所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的迁移速率，再根据钠离子和氯离子各自的迁移速率，得到所述烟气溶解液的溶解液电流密度值。
7.如权利要求5所述的烟气中氯化钠在线监测方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，根据所述溶解液电流数据，确定所述烟气溶解液中钠离子和氯离子各自的浓度值，再根据钠离子和氯离子的浓度值，确定所述烟气溶解液中氯化钠的浓度值具体包括：
步骤S201，根据所述溶解液电流数据包含的溶解液电流密度值和所述烟气溶解液自身的导电率，确定所述烟气溶解液的钠离子浓度值和氯离子浓度值；
步骤S202，判断所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值之间的浓度差异值是否小于预设差异阈值，若是，则确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值均属于有效浓度值；若否，则重新根据上述步骤S201确定所述钠离子浓度值和所述氯离子浓度值；
步骤S203，根据有效的钠离子浓度值、有效的氯离子浓度值和氯化钠化合物中钠离子与氯离子之间的离子键合比例，确定烟气溶解液中氯化钠的浓度值。
8.如权利要求5所述的烟气中氯化钠在线监测方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，根据所述氯化钠的浓度值，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，并且根据所述氯化钠颗粒扩散速度，进行相应的预警操作具体包括：
步骤S301，根据所述氯化钠的浓度值和所述烟气排放源在单位时间内烟气排放量，确定所述烟气排放源在单位时间的氯化钠排放总量；
步骤S302，根据所述烟气排放源所处区域的平均风速值和所述氯化钠排放总量，确定所述烟气排放源排放的氯化钠颗粒扩散速度，其中所述氯化钠颗粒扩散速度是指单位时间内所述烟气排放源在排放的氯化钠颗粒向大气环境的扩散量；
步骤S303，将所述氯化钠颗粒扩散速度与预设扩散速度阈值进行比对，若所述氯化钠颗粒扩散速度超过所述预设扩散速度阈值，则向所述烟气排放源对应的控制终端发送预警消息。
9.如权利要求6所述的烟气中氯化钠在线监测方法，其特征在于：
在所述步骤S102中，将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌具体为：将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水后，利用搅拌棒在所述去离子水中以不同搅拌半径进行搅拌，并利用所述搅拌棒上预先设置的压力传感器，检测所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌时去离子水对所述搅拌棒的阻力，再根据所述阻力确定所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，按照确定出的所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数控制所述搅拌棒以相应的搅拌半径搅拌相应搅拌次数；再根据所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，确定驱动所述搅拌棒进行搅拌动作的总时间，按照确定出的所述驱动所述搅拌棒进行搅拌动作的总时间控制所述搅拌棒的工作时长，其具体包括：
步骤S1021，利用下面公式(1)，确定所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数：
在上述公式(1)中，nr表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径时对应的搅拌次数，ω表示确定所述搅拌棒进行搅拌动作对应的驱动电机的转速，π表示圆周率，Fr(t0)表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0下，所述压力传感器检测到的阻力，Fr(t)表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0起后经过时间t后，所述压力传感器检测到的阻力；r的取值范围为r1、r2、r3…rm-1、rm，其中，r1、r2、r3…rm-1、rm为预设的m个搅拌半径取值；
步骤S1022，按照确定出的所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌的搅拌次数，控制所述搅拌棒以相应的搅拌半径搅拌相应搅拌次数；
步骤S1023，利用下面公式(2)，确定驱动所述搅拌棒进行搅拌动作对应总时间：
在上述公式(2)，T表示驱动所述搅拌棒以不同搅拌半径进行搅拌动作的总时间；
步骤S1024，按照确定出的所述驱动所述搅拌棒进行搅拌动作的总时间控制所述搅拌棒的工作时长。
10.如权利要求9所述的烟气中氯化钠在线监测方法，其特征在于：在所述步骤S102中，将所述粉尘状的烟气样本溶解于去离子水中并进行充分搅拌，还包括：
步骤S10221，利用公式(3)确定未来时刻搅拌电机的工作电流：
其中，Ir(t+Δt)表示所述搅拌棒以半径为r的搅拌半径进行搅拌时，在初始时刻t0起后经过时间t+Δt时搅拌电机的工作电流；Fr(t)表示所述搅拌棒以半径为r作为搅拌半径在初始时刻t0起后经过时间t后，所述压力传感器检测到的阻力；ω表示所述搅拌电机的转速；U表示所述搅拌电机两端的通电电压；r表示所述搅拌棒的搅拌半径；Δt为预设的电流控制时间长度，其值为预设值，取值范围为[1s，50s]；
步骤S10222，所述搅拌棒以半径为r的搅拌半径进行搅拌时，在初始时刻t0起后经过时间t+Δt时控制搅拌电机的工作电流为Ir(t+Δt)。
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