酸雾浓度的采样方法及装置的制造方法

文档序号:9595887阅读:582来源:国知局
酸雾浓度的采样方法及装置的制造方法
【专利说明】
置一、
技术领域
[0001]本发明涉及燃煤烟气中S03的分离与捕集,具体涉及脱硫净烟气加热及冷凝后,采用分离膜高效分离烟气中S03酸雾冷凝液,利用0.5?1 % NaOH溶液洗涤将S0 3酸雾转化为液相中稳定态S042进行分析的测定脱硫净烟气中S0 3酸雾的方法和装置。
二、【背景技术】
[0002]脱硫净烟气中S03w S03酸雾的形式通过烟囱排放,造成管路、设备及烟囱腐蚀以及排烟透明度下降,已引起广泛关注,准确测定脱硫净烟气中S03酸雾含量是控制其排放的基本条件。
[0003]控制冷凝法是目前被认为测定电厂低浓度S03/H2S04最精准的方法:采用加热采样枪采集烟道中烟气,利用蛇形冷凝管离心力作用,收集冷凝后S03酸雾液滴。由于S03酸雾液滴主要为亚微米级颗粒物,冷凝温度,蛇形冷凝管设计参数等对so3酸雾采集效率具有重要影响,不同测试条件下,该方法测试精确度不高,误差一般较大。异丙醇吸收法采用80%异丙醇溶液置于0°c冰浴中,吸收烟气中so3并防止so 2氧化影响so 3测定,吸收法可高效捕集烟气中S03,但由于302在异丙醇溶液中的溶解,该测量方法具有较大测试误差,同时检测下限较高,针对脱硫净烟气中低浓度S03酸雾浓度测定缺少精准度。膜分离过程作为一种高效分离,浓缩,提纯及净化技术广泛应用于各工业领域,选择合适气液分离膜可高效分离收集烟气中亚微米级S03酸雾液滴,避免so 2等酸性气态污染物影响,有效简化so 3酸雾采样装置并提高测定精准度。
三、
【发明内容】

[0004]发明目的:本发明针对现有控制冷凝法及异丙醇吸收法采集脱硫净烟气中SOJI雾所存在的采集效率难以控制及S02干扰等问题,提供一种测定脱硫净烟气中S0JI雾的方法和装置,以分离膜高效捕集脱硫净烟气中S03酸雾,精确测定烟气中so3酸雾浓度。
[0005]技术方案:一种测试湿法脱硫净烟气中S03酸雾浓度的采样方法,包括如下步骤:
[0006](1) S0JI雾汽化:由加热采样枪等速采集脱硫净烟气,加热温度控制在酸露点以上,凝结在颗粒物表面的S03及烟气中细小SO 3酸雾转化为气态S03,随后通过放置于采样枪中的滤筒进入后续螺旋冷凝管,并去除烟气中颗粒物;
[0007](2) S0#|结捕集:采用循环水冷却进入螺旋冷凝管的烟气,烟温降至酸雾点以下,气态so3凝结为so 3酸雾液滴,大部分由螺旋冷凝管捕集,少数随烟气进入后续膜装置进行捕集;
[0008](3) 雾收集:采用碱性溶液洗涤收集由螺旋冷凝管、膜装置捕集的S03酸雾并转化为S042。
[0009]步骤(1)中所述S03酸雾汽化的条件为采样枪加热温度230°C以上。
[0010]步骤(2)所述S03酸雾捕集的条件为:采用常温水进行循环冷却,烟气温度降至60?80°C以下。
[0011 ] 步骤(3)所述的碱性溶液为0.5?1 % wt的NaOH溶液。
[0012]一种基于所述的测试湿法脱硫净烟气中S0JI雾浓度的采样方法的装置,该装置按照采样烟气流向依次由加热采样枪、螺旋冷凝管、膜装置、烟尘采样器串联组成;加热采样枪内放置玻璃纤维滤筒;循环冷却水通过循环栗及螺旋冷凝管与水槽形成循环回路。
[0013]设置于膜装置中的膜为聚丙烯膜、聚砜膜。
[0014]有益效果:
[0015]本发明将控制冷凝法捕集S03酸雾与膜分离捕集有机结合,先以加热采样枪加热脱硫净烟气,采样枪顶部放置滤筒脱除燃煤烟气中颗粒物,避免颗粒物中S042对S03酸雾测定影响,然后以膜分离烟气中S03酸雾冷凝液与气态S0 2,采用0.5?1% NaOH溶液清洗螺旋冷凝管及膜分离装置,收集清洗液,测定清洗液中S042含量,进而获得燃煤烟气中雾含量;高效捕集S0JI雾的同时避免了现有采样方法中所存在的采集效率难以控制及S02等干扰等问题。
[0016]本发明技术适用于脱硫净烟气中S03酸雾含量的测定,同时也适用于燃煤电站、工业燃煤锅炉中其他工艺设备排放烟气中S03含量的测定。
【附图说明】
:
[0017]图1为本发明的一种测试湿法脱硫净烟气中S03酸雾浓度的采样方法及装置的工艺路线框图;
[0018]图2为本发明的一种测试湿法脱硫净烟气中S03酸雾浓度的采样方法及装置的工艺流程图。
[0019]图中:1_加热采样枪;2_螺旋冷凝管;3-水槽;4_循环栗;5_膜装置;6_烟尘采样器。
【具体实施方式】
:
[0020]—种测定脱硫净烟气中S03酸雾浓度的采样方法,包括如下步骤:
[0021](1) S0JI雾汽化:由加热采样枪等速采集脱硫净烟气,加热温度控制在酸露点以上,凝结在颗粒物表面的S03及烟气中细小S0 3酸雾转化为气态S03,随后通过放置于采样枪中的滤筒进入后续螺旋冷凝管,并去除烟气中颗粒物;
[0022](2) S0#|结捕集:采用循环水冷却进入螺旋冷凝管的烟气,烟温降至酸雾点以下,气态S03凝结为S0 3酸雾液滴,大部分由螺旋冷凝管捕集,少数随烟气进入后续膜装置进行捕集;
[0023](3) 雾收集:采用碱性溶液洗涤收集由螺旋冷凝管、膜装置捕集的S03酸雾并将其转化为S042。
[0024]步骤⑴中所述S03酸雾汽化的条件为:采样枪加热温度230°C以上,滤筒设置在米样枪后段。
[0025]步骤(2)中所述S0JI雾蒸汽冷凝的条件为:采用常温水进行循环冷却,烟气温度降至60?80°C以下,设置于膜装置中的膜为聚丙烯膜、聚砜膜。
[0026]步骤(3)中所述S03酸雾收集的条件为:洗涤液为0.5?1 % wtNaOH溶液。
[0027]用于所述的一种测定脱硫净烟气中S0JI雾的采样方法和装置,所述的加热采样枪、螺旋冷凝管、膜装置、烟尘采样器依次串联组成,加热采样枪内放置玻璃纤维滤筒;循环冷却水通过循环栗及螺旋冷凝管形成循环回路。
[0028]本发明的一种测试湿法脱硫净烟气中S03酸雾浓度的采样方法及装置的工艺方法如图1、图2所示。本发明所用设备由加热采样枪、螺旋冷凝管、水槽、循环栗、膜装置及烟尘采样器等6部分组成。经脱硫除尘后的温度为40?60°C的中低温含S0JI雾燃煤烟气通过加热石英采样枪1进行等速采集,控制加热温度达230°C以上,使烟气温度控制在酸露点以上,吸附在颗粒物表面S03酸雾及净烟气中细小S0 3酸雾转化为S0 3酸雾蒸汽,采样枪顶部放置玻璃纤维滤筒脱除燃煤烟气中颗粒物,避免颗粒物中S042对S0 3酸雾测定影响,S0 3酸雾蒸汽通过滤筒进入后续冷凝管2,滤筒设置在采样枪后段。采用水槽3中存储的常温水通过循环栗4及螺旋冷凝管2形成循环回路,用以冷却进入螺旋冷凝管2的烟气,烟气温度降至60?80°C以下,气态S03凝结为S0 3酸雾液滴,大部分由螺旋冷凝管捕集,少数随烟气进入后续膜装置5进行捕集,设置于膜装置中的膜可为聚丙烯膜、聚砜膜。烟气采样流速及采样时间通过烟尘采样器6进行控制。采样完成后采用0.5?1% wt NaOH溶液洗涤收集由螺旋冷凝管、膜装置捕集的S03酸雾并将其转化为S0 42。
[0029]实施例1
[0030]采用S03&生装置产生一定浓度S03,通入含水汽、S02及颗粒物的模拟湿法脱硫净烟气中,湿度为90 %,S02浓度为40mg/m3,颗粒物浓度为10mg/m3,利用本发明装置检测模拟烟气中S03酸雾浓度。S0 3发生装置通过0 3氧化S0 2得到S0 3,精确控制03及S0 2含量控制303产生量为50mg/m3,本发明装置测得模拟烟气中S03酸雾浓度为49.3mg/m3,捕集效率达98.
[0031]对比例1
[0032]配制上述相同模拟烟气,参照《燃煤烟气脱硫设备性能测试方法(GB/T21508-2008)》,采用控制冷凝法测定其中S03酸雾含量,得到捕集效率为87.3%,S03酸雾捕集效率偏低。
[0033]对比例2
[0034]配制上述相同模拟烟气,采用异丙醇吸收法测定其中S0JI雾含量,测得模拟烟气中S03酸雾浓度为55.4mg/m3,捕集效率超过100%,烟气中S02组分对测定结果影响较大。
【主权项】
1.一种测试湿法脱硫净烟气中so3酸雾浓度的采样方法,其特征在于,包括如下步骤:(1 )S0J|雾汽化:由加热采样枪等速采集脱硫净烟气,加热温度控制在酸露点以上,凝结在颗粒物表面的S03及烟气中细小so3酸雾转化为气态so 3,随后通过放置于采样枪中的滤筒进入后续螺旋冷凝管,并去除烟气中颗粒物;(2)S0#|结捕集:采用循环水冷却进入螺旋冷凝管的烟气,烟温降至酸雾点以下,气态so3凝结为so3酸雾液滴,大部分由螺旋冷凝管捕集,少数随烟气进入后续膜装置进行捕集; (3)S0J|雾收集:采用碱性溶液洗涤收集由螺旋冷凝管、膜装置捕集的so3酸雾并转化为 S042 ο2.根据权利要求1所述的测试湿法脱硫净烟气中SO3酸雾浓度的采样方法,其特征在于,步骤(1)中所述S03酸雾汽化的条件为采样枪加热温度230°C以上。3.根据权利要求1所述的测试湿法脱硫净烟气中SO3酸雾浓度的采样方法,其特征在于,步骤(2)所述S03酸雾捕集的条件为:采用常温水进行循环冷却,烟气温度降至60~80°C以下。4.根据权利要求1所述的测试湿法脱硫净烟气中S0JI雾浓度的采样方法,其特征在于,步骤(3)所述的碱性溶液为0.5-1% wt的NaOH溶液。5.一种基于权利要求1~4任一所述的测试湿法脱硫净烟气中S03酸雾浓度的采样方法的装置,其特征在于,该装置按照采样烟气流向依次由加热采样枪、螺旋冷凝管、膜装置、烟尘采样器串联组成;加热采样枪内放置玻璃纤维滤筒;循环冷却水通过循环栗及螺旋冷凝管与水槽形成循环回路。6.根据权利要求5所述的基于测试湿法脱硫净烟气中SO3酸雾浓度的采样方法的装置,其特征在于,设置于膜装置中的膜为聚丙烯膜、聚砜膜。
【专利摘要】本发明公开了一种测试湿法脱硫净烟气中SO3酸雾浓度的采样方法及装置,由加热采样枪、螺旋冷凝管、膜装置、烟气采样器组成;其方法为由加热采样枪等速采集脱硫净烟气,加热温度控制在酸露点以上,凝结在颗粒物表面的SO3及烟气中细小SO3酸雾转化为气态SO3,并由放置于采样枪中的滤筒去除烟气中颗粒物;然后随烟气进入后续螺旋冷凝管,烟温降至酸雾点以下,气态SO3凝结转化为SO3酸雾液滴,大部分由螺旋冷凝管捕集,少数随烟气进入后续膜装置进行捕集;最后由碱性溶液洗涤收集由螺旋冷凝管、膜捕集的SO3酸雾并将其转化为SO42-,用于后续分析测定。本发明可实现SO3酸雾的高效捕集,并可消除烟气中颗粒物、SO2的干扰。
【IPC分类】G01N1/42, G01N1/34
【公开号】CN105352784
【申请号】CN201510897275
【发明人】杨林军, 潘丹萍, 李欣怡
【申请人】东南大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月8日
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