CN208736793U - 一种烟气中氨气采集测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气中氨气采集测试装置，涉及环境监测技术领域，解决了现有技术中氨气不能充分被吸收的技术问题。该测试装置包括采集装置和检测装置，采集装置包括采气单元、吸收单元和测量单元，采气单元包括烟气采集管和加热装置，烟气采集管设置于烟道壁上并用于采集烟道内的烟气，加热装置用于对烟气采集管进行加热；吸收单元与采气单元连通，其包括至少一个吸收瓶和冷却装置，吸收瓶用于吸收烟气中的氨气，冷却装置用于对至少一个吸收瓶进行冷却；测量单元与吸收单元连通，其包括一流量计，流量计用于测量采集烟气的体积；检测装置为分光光度计，其用于检测吸收瓶中的氨气浓度。该采集装置可使烟气中的氨气充分被吸收，测量结果准确。

Description

一种烟气中氨气采集测试装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种烟气中氨气测试装置。

背景技术

随着环境污染治理力度的不断加大，电厂锅炉燃煤后排放氮氧化物量—脱硝的效果要求越来越严格。在烟道中脱硝环节之后测量氨气浓度是检验脱硝效果的有效手段，因此市场上应运而生地出现了多种烟道中氨气浓度测量设备。

目前常用的测量设备包括从烟道中取气后在外置测量腔中进行测量和烟道两侧壁激光对射式测量两种结构。这两种方式的测量设备都存在不足之处：从烟道中取气外置测量的方式由于测量腔和烟道内温度的差异会导致测量不准确；而对射式结构存在激光对中困难的缺陷。

现有技术中使用较多的方法为从烟道中取气后在外置测量腔中进行测量的方式，该方法影响测量结果准确性的步骤主要为烟气的采集和吸收。首先，烟道内的温度与烟气采集管的温度相差较大，采集到烟气采集管中的烟气容易冷凝，造成烟气中的氨气不能完全进入吸收瓶被充分吸收，从而导致测量结果不准确；其次，氨气吸收过程中，吸收瓶与烟气需要存在足够的温差使氨气充分溶解在吸收瓶的溶液内，而现有技术中未对吸收瓶采取降温措施来增大吸收瓶与烟气之间的温差，使得氨气不能充分被吸收瓶中的溶液吸收，从而导致测量结果不准确。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种烟气中氨气测试装置，解决了现有技术中氨气不能充分被吸收，从而导致测量结果不准确的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型的烟气中氨气测试装置包括采集装置和检测装置，所述采集装置用于采集烟道内的烟气并将烟气中的氨气吸收，所述检测装置用于检测吸收液中的氨气，并且所述采集装置包括采气单元、吸收单元和测量单元，其中，

所述采气单元包括烟气采集管和加热装置，所述烟气采集管设置于烟道壁上并用于采集烟道内的烟气，所述加热装置用于对烟气采集管进行加热；

所述吸收单元与所述采气单元连通，并且所述吸收单元包括至少一个吸收瓶和冷却装置，所述吸收瓶用于吸收烟气中的氨气，所述冷却装置用于对所述至少一个吸收瓶进行冷却；

所述测量单元与所述吸收单元连通，并且所述测量单元包括一流量计，所述流量计用于测量采集烟气的体积；

所述检测装置为分光光度计，并且所述检测装置用于检测所述至少一个吸收瓶中的氨气浓度。

根据一个优选实施方式，所述吸收单元和所述测量单元之间还连接有干燥器，以通过所述干燥器去除采集烟气中的水分。

根据一个优选实施方式，所述采气单元还包括法兰，所述烟道壁上具有一取样孔，所述烟气采集管设置于所述取样孔内并使所述烟道采集管的前端部伸入烟道内，并且所述烟气采集管通过所述法兰固定在所述烟道壁上。

根据一个优选实施方式，所述采气单元还包括过滤装置，所述过滤装置设置于所述烟道采集管伸入烟道内一端的端部。

根据一个优选实施方式，所述加热装置为加热套管，所述烟道采集管放置于所述加热套管内，以通过所述加热套管对所述烟道采集管加热。

根据一个优选实施方式，所述吸收瓶包括第一吸收瓶和第二吸收瓶，所述第一吸收瓶和所述第二吸收瓶串联，所述冷却装置为冰浴箱，并且所述第一吸收瓶和所述第二吸收瓶放置于所述冰浴箱中。

根据一个优选实施方式，第一吸收瓶和所述第二吸收瓶为浓度0.05mol/L的硫酸吸收瓶。

根据一个优选实施方式，所述测量单元还包括采样泵、压力表和温度计，其中，所述采样泵用于克服烟道和/或所述采样装置的阻力以采集足够的烟气量，所述采样泵与所述流量计连接，并且所述流量计上还设置有所述压力表和所述温度计。

根据一个优选实施方式，所述测量单元还包括第一流量调节阀和第二流量调节阀，其中，所述第一流量调节阀连接于所述干燥器和所述采样泵之间，所述第二流量调节阀并联于所述采样泵的两端。

根据一个优选实施方式，分光光度计为UV-2102C/PC/PCS型分光光度计。

本实用新型提供的烟气中氨气测试装置至少具有如下有益技术效果：

本实用新型的烟气中氨气测试装置，通过加热装置对烟气采集管进行加热，可防止烟气冷凝而聚集在烟气采集管内，使得烟气中的氨气损失，不能完全进入吸收瓶被充分吸收，从而导致测量结果不准确的问题。另一方面，本实用新型的烟气中氨气测试装置，还设置有冷却装置，将吸收瓶放置于冷却装置中冷却，可增大吸收瓶与烟气之间的温差，增强氨气的吸收效果，避免氨气不能充分被吸收瓶中的溶液吸收的问题，从而进一步增强了测量结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是烟气中氨气测试装置的一个优选实施方式的模块示意图；

图2是采集装置一个优选实施方式的结构示意图。

图中1-采集装置；11-采气单元；111-过滤装置；112-烟气采集管；113-法兰；114-加热装置；12-吸收单元；121-第一吸收瓶；122-第二吸收瓶；123-冷却装置；13-测量单元；131-采样泵；132-流量计；133-压力表；134-温度计；135-第一流量调节阀；136-第二流量调节阀；14-干燥器；2-检测装置；3-烟道壁；31-取样孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合附图1～2对本实用新型的烟气中氨气测试装置进行详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型的烟气中氨气测试装置包括采集装置1和检测装置2。其中，采集装置1用于采集烟道内的烟气并将烟气中的氨气吸收，检测装置2用于检测吸收液中的氨气。优选的，采集装置1包括采气单元11、吸收单元12和测量单元13。其中，采气单元11包括烟气采集管112和加热装置114，烟气采集管112设置于烟道壁3上并用于采集烟道内的烟气，加热装置114用于对烟气采集管112进行加热。吸收单元12与采气单元11连通，并且吸收单元12包括至少一个吸收瓶和冷却装置123，吸收瓶用于吸收烟气中的氨气，冷却装置123用于对至少一个吸收瓶进行冷却。测量单元13与吸收单元12连通，并且测量单元13包括一流量计132，流量计132用于测量采集烟气的体积。检测装置2为分光光度计，并且检测装置2用于检测至少一个吸收瓶中的氨气浓度。

本实用新型的烟气中氨气测试装置，通过加热装置114对烟气采集管112进行加热，可防止烟气冷凝而聚集在烟气采集管内，使得烟气中的氨气损失，不能完全进入吸收瓶被充分吸收，从而导致测量结果不准确的问题。另一方面，本实用新型的烟气中氨气测试装置，还设置有冷却装置123，将吸收瓶放置于冷却装置123中冷却，可增大吸收瓶与烟气之间的温差，增强氨气的吸收效果，避免氨气不能充分被吸收瓶中的溶液吸收的问题，从而进一步增强了测量结果的准确性。

再次参见图1或图2，本实用新型优选技术方案的采集装置1还包括干燥器14。干燥器14用于去除采集烟气中的水分。优选的，干燥器14设置于吸收单元12和测量单元13之间。更优选的，干燥器14可拆卸的连接于吸收单元12和测量单元13之间。干燥器14内盛装有氯化钙干燥剂。本实用新型优选技术方案的采集装置1包括干燥器14，可保护测量单元13的元器件保持干燥状态，避免受潮而影响其使用寿命。另一方面，干燥器14可拆卸的连接于吸收单元12和测量单元13之间，可方便拆装和更换干燥器14内的吸湿剂。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的采气单元11还包括法兰113，烟道壁3上具有一取样孔31，烟气采集管112设置于取样孔31内并使烟道采集管112的前端部伸入烟道内，并且烟气采集管112通过法兰113固定在烟道壁3上，如图2所示。本实用新型优选技术方案的烟气采集管112通过法兰113固定在烟道壁3上，可避免烟气采集管112在采气过程中因晃动造成的测量误差和/或仪器损坏。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的采气单元11还包括过滤装置111。优选的，过滤装置111设置于烟道采集管112伸入烟道内一端的端部，如图2所示。更优选的，过滤装置111内盛装有过滤材料，过滤材料例如是石英棉、无碱玻璃棉等不和烟气成分发生化学反应的材质，其可承受的温度在400℃以上。本实用新型优选技术方案在烟道采集管112伸入烟道内一端的端部设置过滤材料111，可防止烟尘进入烟气采集管112采集的烟气内。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的加热装置114为加热套管。优选的，烟道采集管112放置于加热套管内，以通过加热套管对烟道采集管112加热，如图2所示。优选的，加热套管将烟道采集管112的温度加热至120℃以上，从而可有效防止烟气冷凝而聚集在烟气采集管内，使烟气中的氨气损失，不能完全进入吸收瓶被充分吸收，导致测量结果不准确的问题。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的吸收瓶包括第一吸收瓶121和第二吸收瓶122，第一吸收瓶121和第二吸收瓶122串联，如图2所示。优选的，冷却装置123为冰浴箱，并且第一吸收瓶121和第二吸收瓶122放置于冰浴箱中，如图2所示。本实用新型优选技术方案的第一吸收瓶121和第二吸收瓶122放置于冰浴箱中，可使第一吸收瓶121和第二吸收瓶122处于零摄氏度以下，较低的温度不仅有利用增大吸收瓶与烟气之间的温差，从而有利于烟气中氨气的吸收；另一方面，较低的温度还有利于烟气中水分的去除。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的第一吸收瓶121和第二吸收瓶122为浓度0.05mol/L的硫酸吸收瓶。优选的，第一吸收瓶121和第二吸收瓶122为多孔玻璃吸收瓶，吸收瓶采用标准磨口，密封后严密不漏气，鼓泡均匀。更优选的，第一吸收瓶121和第二吸收瓶122与气路可拆卸连接，且连接处密封不漏气。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的测量单元13还包括采样泵131、压力表133和温度计134。其中，采样泵131用于克服烟道和/或采样装置1的阻力以采集足够的烟气量，采样泵131与流量计132连接，并且流量计132上还设置有压力表133和温度计134。本实用新型优选技术方案在流量计132上设置压力表133和温度计134，通过测量烟气的流量、压力和温度，可计算出采集烟气在标准大气压状况下的体积，便于计算烟气中氨气浓度。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的测量单元13还包括第一流量调节阀135和第二流量调节阀136。其中，第一流量调节阀135连接于干燥器14和采样泵131之间，第二流量调节阀136并联于采样泵131的两端。本实用新型优选技术方案的第一流量调节阀135和/或第二流量调节阀136用于调节抽气流量。通过第一流量调节阀135和/或第二流量调节阀136的调节作用，一般将抽气流量控制为5L/min～8L/min。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的分光光度计为UV-2102C/PC/PCS型分光光度计。本实用新型的分光光度计不限于此，还可以是现有技术中其余型号的分光光度计。

根据一个优选实施方式，采用分光光度计测量氨气浓度的方法采用现有技术中已知的方法，例如靛酚蓝分光光度法，即：氨被稀硫酸吸收液吸收后，生成硫酸铵，在亚硝基铁氰化钠存在下，铵离子、水杨酸和次氯酸钠反应生成蓝色化合物，根据着色深浅，比色定量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，包括采集装置(1)和检测装置(2)，所述采集装置(1)用于采集烟道内的烟气并将烟气中的氨气吸收，所述检测装置(2)用于检测吸收液中的氨气，并且所述采集装置(1)包括采气单元(11)、吸收单元(12)和测量单元(13)，其中，

所述采气单元(11)包括烟气采集管(112)和加热装置(114)，所述烟气采集管(112)设置于烟道壁(3)上并用于采集烟道内的烟气，所述加热装置(114)用于对所述烟气采集管(112)进行加热；

所述吸收单元(12)与所述采气单元(11)连通，并且所述吸收单元(12)包括至少一个吸收瓶和冷却装置(123)，所述吸收瓶用于吸收烟气中的氨气，所述冷却装置(123)用于对所述至少一个吸收瓶进行冷却；

所述测量单元(13)与所述吸收单元(12)连通，并且所述测量单元(13)包括一流量计(132)，所述流量计(132)用于测量采集烟气的体积；

所述检测装置(2)为分光光度计，并且所述检测装置(2)用于检测所述至少一个吸收瓶中的氨气浓度。

2.根据权利要求1所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述吸收单元(12)和所述测量单元(13)之间还连接有干燥器(14)，以通过所述干燥器(14)去除采集烟气中的水分。

3.根据权利要求2所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述采气单元(11)还包括法兰(113)，所述烟道壁(3)上具有一取样孔(31)，

所述烟气采集管(112)设置于所述取样孔(31)内并使所述烟气采集管(112)的前端部伸入烟道内，并且所述烟气采集管(112)通过所述法兰(113)固定在所述烟道壁(3)上。

4.根据权利要求3所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述采气单元(11)还包括过滤装置(111)，所述过滤装置(111)设置于所述烟气采集管(112)伸入烟道内一端的端部。

5.根据权利要求4所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述加热装置(114)为加热套管，所述烟气采集管(112)放置于所述加热套管内，以通过所述加热套管对所述烟气采集管(112)加热。

6.根据权利要求5所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述吸收瓶包括第一吸收瓶(121)和第二吸收瓶(122)，所述第一吸收瓶(121)和所述第二吸收瓶(122)串联，

所述冷却装置(123)为冰浴箱，并且所述第一吸收瓶(121)和所述第二吸收瓶(122)放置于所述冰浴箱中。

7.根据权利要求6所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，第一吸收瓶(121)和所述第二吸收瓶(122)为浓度0.05mol/L的硫酸吸收瓶。

8.根据权利要求7所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述测量单元(13)还包括采样泵(131)、压力表(133)和温度计(134)，其中，

所述采样泵(131)用于克服烟道和/或所述采集装置(1)的阻力以采集足够的烟气量，所述采样泵(131)与所述流量计(132)连接，并且所述流量计(132)上还设置有所述压力表(133)和所述温度计(134)。

9.根据权利要求8所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述测量单元(13)还包括第一流量调节阀(135)和第二流量调节阀(136)，其中，

所述第一流量调节阀(135)连接于所述干燥器(14)和所述采样泵(131)之间，所述第二流量调节阀(136)并联于所述采样泵(131)的两端。

10.根据权利要求1至9之一所述的烟气中氨气采集测试装置，其特征在于，所述分光光度计为UV-2102C/PC/PCS型分光光度计。