在线监测烟尘颗粒物的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种在线监测烟尘颗粒物的方法，包括步骤：1）控制滤膜传送系统将空白滤膜传送至采样处；2）控制采样系统对烟尘颗粒物进行采样，使采样烟尘颗粒物沉积在空白滤膜上，形成样品滤膜；3）控制滤膜传送系统将样品滤膜传送至重金属浓度检测器处，利用重金属浓度检测器分析样品滤膜中重金属种类和浓度；4）计算得出烟尘颗粒物中重金属种类和浓度。该在线监测烟尘颗粒物的方法实现了对烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的在线监测。本发明还提供了一种在线监测烟尘颗粒物的系统，实现了对烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的在线监测，从而更好地让排污企业了解自身排污状况，降低了污染的危害。
【专利说明】在线监测烟尘颗粒物的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟尘颗粒物监测【技术领域】，更具体地说，涉及一种在线监测烟尘颗粒 物的方法，本发明还涉及一种在线监测烟尘颗粒物的系统。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的发展，工业化的提高，各地的重金属污染事件层出不穷。而铅酸蓄 电池、冶炼厂、燃煤电厂等烟?排放的烟尘颗粒物中的重金属是主要来源之一。对上述烟囱 中排放的烟尘颗粒物进行在线监测可以让排污企业了解自身排污状况，可以为环保局等相 关监管部门提供决策和考核参考依据。
[0003]但是，现有的在线监测系统针对烟气排放能够监测的指标只有S02、NOx和颗粒物 浓度。
[0004]而且，现有技术中对烟尘颗粒物的在线监测还局限于使用现场手工采样，即定 时间、定流量的将颗粒物采集到滤膜上，然后再将滤膜带到实验室进行消解和ICP-MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry的简写，电感稱合等离子体质谱)或原 子荧光进行分析，得出检测指标的种类和浓度；从而导致占用大量人工，同时数据由人为测 定，准确性较差。而且，人工取样和分析次数是有限的，对排污企业的年度排污总量核算无 法提供数据支持，只能通过个别的取样检测来估算，不能真实反映排污企业的年度排污总 量。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在线监测烟尘颗粒物的方法，以实现对烟 尘颗粒物中重金属种类和浓度的在线监测。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种在线监测烟尘颗粒物的系统。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]一种在线监测烟尘颗粒物的方法，包括以下步骤:
[0009]I)控制滤膜传送系统将空白滤膜传送至采样处；
[0010]2 )控制采样系统对烟尘颗粒物进行采样，使采样烟尘颗粒物沉积在所述空白滤膜 上，形成样品滤膜；
[0011]3)控制所述滤膜传送系统将所述样品滤膜传送至重金属浓度检测器处，利用所述 重金属浓度检测器分析所述样品滤膜中重金属种类和浓度；
[0012]4)计算得出烟尘颗粒物中重金属种类和浓度。
[0013]优选的，上述在线监测烟尘颗粒物的方法中，所述步骤I)之前还包括:
[0014]控制所述滤膜传送系统将所述空白滤膜传送至所述重金属浓度检测器处，利用所 述重金属浓度检测器分析所述空白滤膜中重金属种类和浓度。
[0015]优选的，上述在线监测烟尘颗粒物的方法中，所述步骤2)中的采样系统为能够使 采样烟尘颗粒物的流动状态与烟?中烟尘颗粒物的流动状态相同的等动力采样系统，所述等动力采样系统的等动力采样头伸入所述烟囱中。
[0016]优选的，上述在线监测烟尘颗粒物的方法中，所述滤膜传送系统对滤膜的传送以 及所述采样系统的采样均由控制系统进行控制。
[0017]优选的，上述在线监测烟尘颗粒物的方法中，所述重金属浓度检测器采用X荧光 方法进行分析。
[0018]从上述的技术方案可以看出，本发明提供的在线监测烟尘颗粒物的方法通过对烟 尘颗粒物进行采样、滤膜收集，然后对滤膜上的烟尘颗粒物进行分析，计算得出重金属种类 以及各重金属所对应的浓度值，实现了对烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的在线监测，从 而更好地让排污企业了解自身排污状况，降低了污染的危害。
[0019]基于上述在线监测烟尘颗粒物的方法，本发明还提供了一种在线监测烟尘颗粒物 的系统，包括:
[0020]滤膜；
[0021]用于传送所述滤膜的滤膜传送子系统；
[0022]用于将采样烟尘颗粒物沉积在所述滤膜上的采样子系统；
[0023]用于检测所述滤膜中重金属种类和浓度的重金属浓度检测器；
[0024]用于计算烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的运算存储子系统。
[0025]优选的，上述在线监测烟尘颗粒物的系统还包括用于控制所述滤膜传送子系统的 运行状态和所述采样子系统的采样状态的控制子系统。
[0026]优选的，上述在线监测烟尘颗粒物的系统中，所述采样子系统为使采样烟尘颗粒 物的流动状态与烟?中烟尘颗粒物的流动状态相同的等动力采样系统，所述等动力采样系 统的等动力采样头伸入所述烟囱中。
[0027]优选的，上述在线监测烟尘颗粒物的系统中，所述重金属浓度检测器为采用X荧 光方法分析的检测器。
[0028]本发明提供的在线监测烟尘颗粒物的系统应用时，首先利用滤膜传送子系统将滤 膜传送至采样处；接着通过采样子系统对烟尘颗粒物进行采样、使滤膜收集烟尘颗粒物； 然后利用重金属浓度检测器对滤膜上的烟尘颗粒物进行分析；最后利用运算存储子系统得 出重金属种类以及各重金属所对应的浓度值；所以该在线监测烟尘颗粒物的系统实现了对 烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的在线监测，从而更好地让排污企业了解自身排污状况， 降低了污染的危害。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]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。
[0030]图1是本发明实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的方法的流程示意图；
[0031]图2是本发明实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的系统的部分结构示意图；
[0032]图3是本发明实施例提供的等动力采样头的结构示意图；
[0033]图4是沿图3中A-A线的剖视图。【具体实施方式】
[0034]本发明实施例提供了一种在线监测烟尘颗粒物的方法，实现了对烟尘颗粒物中重 金属种类和浓度的在线监测。
[0035]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
[0036]请参考附图1，本发明实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的方法，包括以下步骤:
[0037]S1、控制滤膜传送系统将空白滤膜传送至采样处；
[0038]S2、控制采样系统对烟尘颗粒物进行采样，使采样烟尘颗粒物沉积在空白滤膜上， 形成样品滤膜；
[0039]S3、控制滤膜传送系统将样品滤膜传送至重金属浓度检测器处，利用重金属浓度 检测器分析样品滤膜中重金属种类和浓度；
[0040]S4、计算得出烟尘颗粒物中重金属种类和浓度
[0041]本发明实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的方法通过对烟尘颗粒物进行采样、滤 膜收集，然后对滤膜上的烟尘颗粒物进行分析，计算得出重金属种类以及各重金属所对应 的浓度值，实现了对烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的在线监测，从而更好地让排污企业 了解自身排污状况，降低了污染的危害，还可以为环保局等相关监管部门提供决策和考核 参考依据。
[0042]在本发明一种优选的实施例中，步骤SI之前还包括:控制滤膜传送系统将空白 滤膜传送至重金属浓度检测器处，利用重金属浓度检测器分析空白滤膜中重金属种类和浓 度。在空白滤膜收集烟尘颗粒物之前，首先利用重金属浓度检测器对空白滤膜中重金属的 种类和浓度进行检测，然后根据该检测数值以及样品滤膜的检测数值一起计算得出检测烟 囱的烟尘颗粒物中重金属的种类和浓度，这样一来，能够避免空白滤膜自身具有的重金属 对检测结果的影响，提高了检测数据的准确性。
[0043]在本发明一种优选的实施例中，步骤S2中的采样系统为能够使采样烟尘颗粒物 的流动状态与烟囱中烟尘颗粒物的流动状态相同的等动力采样系统，该等动力采样系统的 等动力采样头伸入烟?中。等动力采样系统能够使采样烟尘颗粒物的流动状态更加接近于 烟囱中烟尘颗粒物的流动状态，降低了人为因素对检测结果的干扰，检测结果更接近真实 的排污状况，数据的准确性和重现性较好，同时能够对排污企业的年度排污总量核算提供 数据支持，减少了取样和检测的次数，从而减少了人力的投入。
[0044]上述实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的方法中，滤膜传送系统对滤膜的传送以 及采样系统的采样均由控制系统进行控制。当需要传送滤膜时，控制系统会向滤膜传送系 统发送控制信号，以控制滤膜传送系统的运行，进而实现滤膜的自动传送；同时，当需要采 样时，控制系统会向采样系统发送信号，进而实现自动采样。也就是说，步骤S1-S3均由控 制系统控制；本实施例在进行检测的过程中，自动实现检测空白滤膜、收集烟尘颗粒物、再 检测收集了烟尘颗粒物后的滤膜，进而实现烟尘颗粒物中重金属的种类和浓度的在线监 测。上述自动控制的精度较高，能够减少检测误差；当然，本发明实施例也可以通过人工进行控制。
[0045]为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的方法 中，重金属浓度检测器优选地采用X荧光方法进行分析。该检测器利用X荧光方法进行分 析能够做到同时分析多种重金属浓度，提高了检测效率。当然，上述重金属浓度检测器还可 以进行消解和ICP-MS进行分析，本实施例对此不做具体限定。
[0046]请参考附图2-4，本发明实施例还提供了一种在线监测烟尘颗粒物的系统，包括: 滤膜I ;用于传送滤膜I的滤膜传送子系统2 ;用于将采样烟尘颗粒物沉积在滤膜I上的采 样子系统3 ;用于检测滤膜I中重金属种类和浓度的重金属浓度检测器4 ;用于计算烟尘颗 粒物中重金属种类和浓度的运算存储子系统。
[0047]本发明实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的系统应用时，首先利用滤膜传送子系 统2将滤膜I传送至采样处；接着通过采样子系统3对烟尘颗粒物进行采样、使滤膜I收集 烟尘颗粒物；然后利用重金属浓度检测器4对滤膜I上的烟尘颗粒物进行分析；最后利用 运算存储子系统得出重金属种类以及各重金属所对应的浓度值；所以该在线监测烟尘颗粒 物的系统实现了对烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的在线监测，从而更好地让排污企业了 解自身排污状况，降低了污染的危害，还可以为环保局等相关监管部门提供决策和考核参 考依据。
[0048]上述在线监测烟尘颗粒物的系统应用的过程中，在空白滤膜(即未收集烟尘颗粒 物的滤膜I)收集烟尘颗粒物之前，还可以首先利用重金属浓度检测器4对空白滤膜中重金 属的种类和浓度进行检测，然后根据该检测数值以及样品滤膜的检测数值一起计算得出检 测烟?的烟尘颗粒物中重金属的种类和浓度，这样一来，能够避免滤膜I自身具有的重金 属对检测结果的影响，提高检测数据的准确性。
[0049]在本发明一种优选的实施例中，上述在线监测烟尘颗粒物的系统还包括用于控制 滤膜传送子系统2的运行状态和采样子系统3的采样状态的控制子系统(图中未示出)。当 需要传送滤膜I时，控制子系统会向滤膜传送子系统2发送控制信号，以控制滤膜传送子系 统2的运行，进而实现滤膜I的自动传送；同时，当需要采样时，控制子系统会向采样子系统 3发送信号，进而实现自动采样。本实施例在进行检测的过程中，自动实现检测空白滤膜、收 集烟尘颗粒物、再检测收集了烟尘颗粒物后的滤膜I，进而实现烟尘颗粒物中重金属的种类 和浓度的在线监测。上述自动控制的精度较高，能够减少检测误差；当然，本发明实施例也 可以不包括控制子系统，通过人工进行控制。
[0050]优选的，上述实施例提供的在线监测烟尘颗粒物的系统中，采样子系统3为使采 样烟尘颗粒物的流动状态与烟?中烟尘颗粒物的流动状态相同的等动力采样系统，等动力 采样系统的等动力采样头31伸入烟囱中，如图3-4所示，等动力采样头31的采样管与烟囱 的延伸方向相同，则烟尘气流能够以其在烟囱内的流速从等动力采样头31的进口吹入。等 动力采样系统能够使采样烟尘颗粒物的流动状态更加接近于烟?中烟尘颗粒物的流动状 态，降低了人为因素对检测结果的干扰，检测结果更接近真实的排污状况，数据的准确性和 重现性较好，同时能够对排污企业的年度排污总量核算提供数据支持，减少了取样和检测 的次数，从而减少了人力的投入。
[0051]为了进一步优化上述技术方案，上述在线监测烟尘颗粒物的系统中，重金属浓度 检测器4为采用X荧光方法分析的检测器。本实施例的检测器利用X荧光方法进行分析能够做到同时分析多种重金属浓度，提高了检测效率。当然，上述重金属浓度检测器4还可以 进行消解和ICP-MS进行分析，本实施例对此不做具体限定。
[0052]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0053]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种在线监测烟尘颗粒物的方法，其特征在于，包括以下步骤:1)控制滤膜传送系统将空白滤膜传送至采样处；2)控制采样系统对烟尘颗粒物进行采样，使采样烟尘颗粒物沉积在所述空白滤膜上， 形成样品滤膜；3)控制所述滤膜传送系统将所述样品滤膜传送至重金属浓度检测器处，利用所述重金 属浓度检测器分析所述样品滤膜中重金属种类和浓度；4)计算得出烟尘颗粒物中重金属种类和浓度。
2.根据权利要求1所述的在线监测烟尘颗粒物的方法，其特征在于，所述步骤I)之前 还包括:控制所述滤膜传送系统将所述空白滤膜传送至所述重金属浓度检测器处，利用所述重 金属浓度检测器分析所述空白滤膜中重金属种类和浓度。
3.根据权利要求2所述的在线监测烟尘颗粒物的方法，其特征在于，所述步骤2)中的 采样系统为能够使采样烟尘颗粒物的流动状态与烟?中烟尘颗粒物的流动状态相同的等 动力采样系统，所述等动力采样系统的等动力采样头伸入所述烟囱中。
4.根据权利要求3所述的在线监测烟尘颗粒物的方法，其特征在于，所述滤膜传送系 统对滤膜的传送以及所述采样系统的采样均由控制系统进行控制。
5.根据权利要求1-4任一项所述的在线监测烟尘颗粒物的方法，其特征在于，所述重 金属浓度检测器采用X荧光方法进行分析。
6.一种在线监测烟尘颗粒物的系统，其特征在于，包括:滤膜(I);用于传送所述滤膜(I)的滤膜传送子系统(2)；用于将采样烟尘颗粒物沉积在所述滤膜(I)上的采样子系统(3)；用于检测所述滤膜(I)中重金属种类和浓度的重金属浓度检测器(4)；用于计算烟尘颗粒物中重金属种类和浓度的运算存储子系统。
7.根据权利要求6所述的在线监测烟尘颗粒物的系统，其特征在于，还包括用于控制 所述滤膜传送子系统(2)的运行状态和所述采样子系统(3)的采样状态的控制子系统。
8.根据权利要求7所述的在线监测烟尘颗粒物的系统，其特征在于，所述采样子系统 (3 )为使采样烟尘颗粒物的流动状态与烟園中烟尘颗粒物的流动状态相同的等动力采样系 统，所述等动力采样系统的等动力采样头(31)伸入所述烟囱中。
9.根据权利要求6-8任一项所述的在线监测烟尘颗粒物的系统，其特征在于，所述重 金属浓度检测器(4)为采用X荧光方法分析的检测器。
【文档编号】G01N15/00GK103499520SQ201310478309
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】谢建立, 陈明, 蒋益民, 苏明, 刘征 申请人:杭州富铭环境科技有限公司