RU2000126852A

RU2000126852A - Способ и устройство для лазерного анализа диоксинов

Info

Publication number: RU2000126852A
Application number: RU2000126852/28A
Authority: RU
Inventors: Хироси ФУТАМИ; Ясухиро ТАКАТСУДО
Original assignee: Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд.
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-10-10

Claims

1. Анализатор диоксинов, предназначенный для направления лазерного излучения на газ или раствор, включающий диоксины, для осуществления лазерной многофотонной ионизации диоксинов и последующего измерения ионизированных диоксинов.

2. Анализатор диоксинов по п. 1, отличающийся тем, что содержит средство отбора проб для непосредственного отбора проб газа сгорания, содержащего диоксины в отходящем газе, выходящем из установки для сжигания отходов, из печи для термического разложения или плавильной печи; выпускающее средство, предназначенное для выпускания пробы газа, содержащего диоксины, в вакуумную камеру с использованием сопла, имеющего импульсный клапан для формирования сверхзвуковой струи; средство лазерного аппликатора, предназначенное для направления лазерного излучения большой спектральной ширины на выпущенную сверхзвуковую струю, для образования молекулярных ионов из гомологов диоксинов в течение процесса резонансно усиленной ионизации; и масс-спектрометр по времени пролета, предназначенный для анализа результирующих молекулярных ионов на диоксины, и в котором: непосредственно анализируются гомологи диоксинов в газе сгорания.

3. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что лазерное излучение с большой спектральной шириной является лазерным излучением с длительностью импульсов, более короткой, чем время жизни электронного возбужденного состояния измеряемых молекул.

4. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что лазерное излучение является фемтосекундным лазерным излучением с длительностью импульсов от 2 до 500 фемтосекунд.

5. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что длина волны лазерного излучения является фиксированной длиной волны излучения в диапазоне от 240 до 350 нм.

6. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что выпускающее средство имеет импульсный клапан для выпускания пробы газа в направлении, коаксиальном с направлением полета ионов; и лазерное излучение падает в направлении, перпендикулярном к струе, выпущенной из импульсного клапана.

7. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что сопло выпускающего средства является щелевым соплом.

8. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что средство отбора проб является трубкой отбора проб, оборудованной фильтром для удаления золы в отходящем газе.

9. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что средство отбора проб включает средство промывания фильтра обратной струей.

10. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что передний конец средства отбора проб обеспечивается по меньшей мере в одном местоположении внутри установки для сжигания отходов, печи для термического разложения или плавильной печи, или внутри дымохода отходящего газа.

11. Анализатор диоксинов по п. 2, отличающийся тем, что масс-спектрометр по времени пролета является масс-спектрометром отражательного типа.

12. Анализатор диоксинов по п. 1, отличающийся тем, что содержит лазерное устройство для направления лазерного излучения на поверхность измеряемого раствора в резервуаре; электрод счетчика, обеспеченный напротив поверхности измеряемого раствора в резервуаре; источник высоковольтного напряжения питания для подачи высокого напряжения между электродом счетчика и резервуаром; и процессор для усиления и обработки полученного сигнала электрического тока.

13. Анализатор диоксинов по п. 12, отличающийся тем, что угол падения лазерного излучения, направленного на поверхность измеряемого раствора составляет 15 градусов или менее.

14. Анализатор диоксинов по п. 12, отличающийся тем, что лазерное излучение является наносекундным или фемтосекундным лазерным излучением.

15. Анализатор диоксинов по п. 12, отличающийся тем, что длина волны лазерного излучения является фиксированной длиной волны в диапазоне от 240 до 300 нм.

16. Способ анализа диоксинов, содержащий следующие этапы: осуществляют многофотонную ионизацию диоксинов в отходящем газе или в сточных водах с использованием лазерного излучения, причем отходящий газ выходит из установки для сжигания отходов, печи для термического разложения или плавильной печи; и осуществляют одновременный анализ гомологов диоксинов.

17. Способ анализа диоксинов по п. 16, отличающийся тем, что лазерное излучение с большой спектральной шириной является фемтосекундным лазерным излучением с длительностью импульсов от 2 до 500 фемтоскунд.

18. Способ анализа диоксинов по п. 16, отличающийся тем, что включает следующие этапы: направление лазерного излучения на поверхность измеряемого раствора для осуществления лазерной многофотонной ионизации диоксинов на поверхности; и определение концентрации диоксинов в измеряемом растворе.

19. Способ анализа диоксинов по п. 18, в котором лазерное излучение является наносекундным или фемтосекундным лазерным излучением.

20. Способ анализа диоксинов по п. 18, в котором лазерное излучение. является лазерным излучением с длиной волны 300 нм или менее.

21. Система управления сгоранием в установке для сжигания отходов, предназначенная для загрузки сжигаемого материала в установку для сжигания отходов, в печь для термического разложения или плавильную печь, поддерживающая количество образующейся при сгорании теплоты на постоянном уровне, и подавляющая возникновение опасного газа, содержащего диоксины, содержащая анализатор диоксинов по п. 2, способный мгновенно измерять концентрацию диоксинов в отходящем газе из установки для сжигания отходов, печи для термического разложения или плавильной печи; и средство управления подводом воздуха сгорания, посредством чего концентрация диоксинов детектируется без временной задержки, а количество воздуха сгорания варьируется всоответствии с концентрацией детектируемых диоксинов.

22. Система управления сгоранием в установке для сжигания отходов по п. 21, отличающаяся тем, что средство управления подводом воздуха сгорания управляет количеством воздуха и концентрацией кислорода либо одного, либо обоих потоков воздуха: первичного воздуха сгорания и вторичного воздуха сгорания.

23. Система управления сгоранием в установке для сжигания отходов, предназначенная для загрузки сжигаемого материала в установку для сжигания отходов, печь для термического разложения или плавильную печь, поддерживающая количество образующейся при сгорании теплоты на постоянном уровне, и подавляющая возникновение опасного газа, содержащего диоксины, содержащая анализатор диоксинов по п. 2, способный мгновенно измерять концентрацию диоксинов в отходящем газе из установки для сжигания отходов, печи для термического разложения или плавильной печи; и средство сбора/удаления пыли для удаления пыли в отходящем газе посредством чего концентрация диоксинов детектируется без временной задержки, а количество распыляемого адсорбента для адсорбирования диоксинов варьируется в соответствии с концентрацией детектируемых диоксинов.

24. Система управления сгоранием в установке сжигания отходов, предназначенная для загрузки сжигаемого материала в установку для сжигания отходов, печь для термического разложения или плавильную печь, поддерживающая количество образующейся при сгорании теплоты на постоянном уровне, и подавляющая возникновение опасного газа, содержащего диоксины, содержащая анализатор диоксинов по п. 2, способный мгновенно измерять концентрацию диоксинов в отходящем газе из установки для сжигания отходов, печи для термического разложения или плавильной печи; средство управления подводом воздуха сгорания; и средство сбора/удаления пыли для удаления пыли в отходящем газе, посредством чего концентрация диоксинов детектируется без временной задержки, количество воздуха сгорания варьируется в соответствии с концентрацией детектируемых диоксинов, а количество распыляемого адсорбента для адсорбирования диоксинов варьируется в соответствии с концентрацией детектируемых диоксинов.

25. Система управления сгоранием в установке сжигания отходов, предназначенная для загрузки сжигаемого материала в установку для сжигания отходов, печь для термического разложения или плавильную печь, поддерживающая количество образующейся при сгорании теплоты на постоянном уровне, и подавляющая возникновение опасного газа, содержащего диоксины, содержащая анализатор диоксинов по п. 2, способный мгновенно измерять концентрацию диоксинов в отходящем газе из установки для сжигания отходов, печи для термического разложения или плавильной печи; стабилизирующую горелку, посредством чего концентрация диоксинов детектируется без временной задержки, и, в соответствии с концентрацией обнаруженных диоксинов, в отходящий газ подается вспомогательный газ, для того, чтобы пережечь диоксины в отходящем газе.

26. Система управления сгоранием в установке сжигания отходов, предназначенная для загрузки сжигаемого материала в установку для сжигания отходов, печь для термического разложения или плавильную печь, поддерживающая количество образующейся при сгорании теплоты на постоянном уровне, и подавляющая возникновение опасного газа, содержащего диоксины, содержащая анализатор диоксинов по п. 2, способный мгновенно измерять концентрацию диоксинов в отходящем газе из установки для сжигания отходов, печи для термического разложения или плавильной печи; средство управления подводом воздуха сгорания; и стабилизирующую горелку, посредством чего концентрация диоксинов детектируется без временной задержки, и в соответствии с концентрацией обнаруженных диоксинов варьируется количество воздуха сгорания, а также в соответствии с концентрацией обнаруженных диоксинов в отходящий газ подается вспомогательный газ для того, чтобы пережечь диоксины в отходящем газе.

27. Система очистки сточных вод, предназначенная для разложения трудно разлагаемых веществ в сточных водах, включающая анализатор диоксинов по п. 12, способный измерять концентрацию диоксинов в сточных водах, и в котором концентрация диоксинов детектируется без временной задержки, и диоксины в сточных водах разлагаются в присутствии гидроксильных радикалов в соответствии с детектированной концентрацией диоксинов.