脱硫装置性能试验测试装置的制作方法

本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其是涉及一种脱硫装置性能试验测试装置。

背景技术：

对于存在废气排放问题的企业，例如需要燃烧锅炉的火力发电厂，其生产过程中会产生大量烟气，烟气中含有大量污染环境的硫氧化物，根据国家环保部的有关要求，这些企业需要设置相应的脱硫装置去除烟气中硫氧化物，由此降低向大气中排出的硫氧化物的量。

脱硫的方法有干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫，由于湿法脱硫的效率较高，因此较为常用。湿法脱硫通常是从脱硫塔上方，通过旋转喷雾器向下面喷洒含有脱硫剂的水，一百多摄氏度的烟气进入脱硫塔与喷下来的含有脱硫剂的水相遇发生化学反应，通常是二氧化硫与石灰或者烧碱反应生成亚硫酸钙或者亚硫酸钠的过程。

这些企业设置的脱硫装置否符合国家标准，需要进行相应的性能试验，以保证排放的废气的含硫量达到国家标准要求。目前用于测试脱硫装置脱硫性能的方法主要是利用测试装置分别检测原烟气和净化后烟气中硫氧化物的含量，进而计算脱除效率，通过脱除效率来判断脱硫装置的工作性能。但是现有测试装置本身在测试烟气中硫氧化物时无法排除烟气中粉尘、水气等对检测结果的干扰，因此还需要借助预处理装置预先去除烟气中的干扰因素，再进行检测，但是常用的预处理装置在去除烟气中粉尘或水气的同时，也去除了烟气中的部分硫氧化物，使检测到的硫氧化物的含量偏低，或者无法检测到较低的硫氧化物浓度，影响了对脱硫装置实际性能判定的准确性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种脱硫装置性能试验测试装置，以解决现有测试装置由于烟气中存在干扰因素导致检测结果不准确的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种脱硫装置性能试验测试装置，包括预处理装置和检测装置，所述预处理装置包括气体驱动装置、粉尘吸收装置和水蒸气吸收装置；所述粉尘吸收装置包括第一罐体以及设置在所述第一罐体内的缓冲液，所述缓冲液为保硫缓冲液或保氨缓冲液，所述第一罐体上设有第一烟气进口和第一烟气出口；所述水蒸气吸收装置包括第二罐体以及设置在所述第二罐体内的干燥剂，所述干燥剂为保硫干燥剂或保氨干燥剂，所述第二罐体设有第二烟气进口和第二烟气出口；所述第一烟气出口与所述第二烟气进口相连通，所述第二烟气出口与所述检测装置连通；

待检测烟气能在所述气体驱动装置的驱动下通过所述第一烟气进口进入所述第一罐体并穿过所述缓冲液后从所述第一烟气出口流出，从所述第一烟气出口流出的待检测烟气能通过所述第二烟气进口进入所述第二罐体并穿过所述干燥剂从所述第二烟气出口流出；待检测烟气经过所述预处理装置处理后能从所述第二烟气出口流出并进入所述检测装置进行待测成分的检测。

优选的，所述保硫缓冲液为浓硫酸和硫酸盐饱和溶液的混合溶液；所述保氨缓冲液为碱金属氢氧化物饱和溶液与硫酸盐饱和溶液的混溶液；所述保硫干燥剂为无水硫酸盐和硫酸氢盐的混合物；所述保氨干燥剂为无水碱金属盐和无水碱金属氢氧化物的混合物。

优选的，所述第一罐体包括壳体一和壳体二，所述壳体一内设有所述保硫缓冲液，所述壳体二内设有所述保氨缓冲液；所述壳体一通过管路一与所述第一烟气进口连通，所述壳体一通过管路二与所述第一烟气出口连通；所述壳体二通过管路三与所述第二烟气进口连通，所述壳体二通过管路四与所述第二烟气出口连通；所述管路一和/或所述管路二上设有第一阀门；所述管路三和/或所述管路四设有第二阀门。

优选的，所述第二罐体包括壳体三和壳体四，所述壳体三内设置有所述保硫干燥剂，所述壳体四内设置有所述保氨干燥剂；所述壳体三通过管路五与所述第二烟气进口连通，所述壳体三通过管路六与所述第二烟气出口连通；所述壳体四通过管路七与所述第二烟气进口连通，所述壳体四通过管路八与所述第二烟气出口连通；所述管路五和/或所述管路六上设有第三阀门；所述管路七和/或所述管路八设有第四阀门。

优选的，所述第一烟气出口附近设有粉尘传感器。

优选的，所述第二烟气出口附近设有水份传感器。

优选的，所述检测装置包括光源装置、检测腔、光谱仪和数据处理装置，其中：所述光源装置设置在所述检测腔的一侧，用于生成检测光束，并将所述检测光束传导至所述检测腔；所述检测腔用于容纳待检测气体；所述光谱仪设置在所述检测腔外，与所述光源装置相对的一侧，用于接收通过所述检测腔后的检测光束，获取所述检测光束的光谱信息；所述数据处理装置与所述光谱仪相连接，用于根据所述光谱信息获取所述待检测烟气中的待检测成分的含量；所述检测腔包括气体入口和气体出口，所述气体入口与所述第二烟气出口连通。

优选的，所述检测装置还包括与所述数据处理装置相连接的数据传输装置。

优选的，所述检测装置还包括电源装置，用于向所述光源装置、所述光谱仪、所述数据处理装置供电。

优选的，所述光源装置为具有连续光谱的紫外光源。

优选的，所述检测装置还包括光束准直镜和光束会聚镜，所述光束准直镜设置在所述光源与所述检测腔之间，用于对所述检测光束进行准直，并将准直后的检测光束传导至所述检测腔；所述光束会聚镜设置在所述检测腔与所述光谱仪之间，用于将通过所述检测腔的检测光束会聚后传导至所述光谱仪。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置预处理装置，选择性地过滤水和粉尘，能避免二氧化硫或氨气的溶解损失，排除水蒸汽和粉尘的干扰，使测量结果更准确且能有效保护测量设备，延迟测量设备的寿命。

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是实施例中预处理装置的结构示意图；

图2是实施例中检测装置的结构示意图。

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。

实施例

本实施例提供了一种脱硫装置性能试验测试装置，包括预处理装置和检测装置，预处理装置包括气体驱动装置8、粉尘吸收装置和水蒸气吸收装置；粉尘吸收装置包括第一罐体以及设置在第一罐体内的缓冲液，缓冲液为保硫缓冲液或保氨缓冲液，第一罐体上设有第一烟气进口10和第一烟气出口20；水蒸气吸收装置包括第二罐体以及设置在第二罐体内的干燥剂，干燥剂为保硫干燥剂或保氨干燥剂，第二罐体设有第二烟气进口30和第二烟气出口40；第一烟气出口20与第二烟气进口30相连通，第二烟气出口40与检测装置连通；

待检测烟气能在气体驱动装置8的驱动下依次通过第一烟气进口10、缓冲液、第一烟气出口20流出、第二烟气进口30、干燥剂以及第二烟气出口40流出；待检测烟气经过预处理装置处理后从第二烟气出口40流出并能进入检测装置进行待测成分的检测。气体驱动装置8可以选择设置在靠近第一烟气进口10、第一烟气出口20、第二烟气进口30或第二烟气出四个位置中的一个，本实施例中气体驱动装置8设置在靠近第一烟气进口10的位置，本实施例中气体驱动装置8可以是气泵，或者其他能够促进空气流动的装置，如风机。

本实用新型通过设置预处理装置，选择性地过滤水和粉尘，能避免二氧化硫或氨气的溶解损失，排除水蒸汽和粉尘的干扰，使测量结果更准确且能有效保护测量设备，延迟测量设备的寿命。烟气中的待测成分通常包括二氧化硫、三氧化硫、硫化氢气体、氨气、二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、等，检测装置可以是现有常用的污染物浓度的检测仪器，如德图testo350、testo360、德国rbr、益康ecom-J2KN便携式烟气分析仪、青岛崂应3012H型自动烟气测试仪、广州臻康AS2099消压式烟气分析仪、英国KANE9106。当该实用新型用于分析二氧化硫、三氧化硫、氯化氢等酸性气体的浓度时，可以使用保硫缓冲液和保硫干燥剂串联使用，当该实用新型用于分析氨气等碱性气体时可以使用保氨缓冲液和保氨干燥剂串联使用。

作为可选地实施方式，保硫缓冲液为浓硫酸和硫酸盐饱和溶液的混合溶液；保氨缓冲液为碱金属氢氧化物饱和溶液与硫酸盐饱和溶液的混溶液；保硫干燥剂为无水硫酸盐和硫酸氢盐的混合物；保氨干燥剂为无水碱金属盐和无水碱金属氢氧化物的混合物。具体的，本实施例中保硫缓冲液、保氨缓冲液、保硫干燥剂、保氨干燥剂分别通过以下方式获得。

保硫缓冲液制备方法：室温和正常气压下，由98％分析纯浓硫酸和硫酸盐饱和溶液以体积比采用2：1混合；实例中硫酸盐饱和溶液由硫酸镁饱和溶液和硫酸氢钾饱和溶液按体积比1：1混合；利用该保硫缓冲液对烟气进行检测时，当保硫缓冲液体积由原来的体积扩大为两倍时(吸收烟气中的水分和杂质后体积增加)，例如体积从100毫升变为200毫升时停止使用。该溶液稀释10倍后pH≥1时，更换新的保硫缓冲液。

保氨缓冲液制备方法：室温和正常气压下，由分析纯氢氧化钠饱和溶液和分析纯无水硫酸钠饱和溶液以2:1体积比混合。利用该保氨缓冲液对烟气进行检测时，当保氨缓冲液体积由原来的体积扩大为两倍时(吸收烟气中的水分和杂质后体积增加)，例如体积从100毫升变为200毫升时停止使用；同时该溶液稀释10倍后当pH≤13时或者检测仪器有二氧化硫检出时也要停止使用。原因是氢氧化钠浓度降低氨的溶解度增加。

保硫干燥剂制备方法：室温和正常气压下，分析纯十八水硫酸铝和硫酸铵以1：2～2：1摩尔比混合，加水溶解混匀，电炉沸腾除水，放马弗炉内加热到280℃，恒温2～5小时，降温到110～120℃，放干燥器内冷却到室温，再将保硫干燥剂装入合适的容器内备用。由于氨水的碱性比氢氧化钠、氢氧化钾碱性弱，则硫酸氢铵的酸性强于硫酸氢钾、硫酸氢钠，硫酸氢铵酸性接近二氧化硫，可阻挡二氧化硫吸收，所以选用硫酸氢铵为保硫剂。

保氨干燥剂制备方法：室温和正常气压下(本领域常用条件)，分析纯氢氧化钠、磷酸钠、硫酸钠按1∶1∶1摩尔比混合，加水溶解混匀，电炉沸腾除水，再放烘箱内120℃恒温2～5小时，移至干燥器内冷却到室温，再将保氨干燥剂装入合适的容器内备用。盛放保氨干燥剂容器的进出口需要过滤材料加以保护，防止粉末进入检测仪器。保氨干燥剂成份为氢氧化钠、磷酸钠和硫酸钠混合物，其中的氢氧化钠和磷酸钠为保氨剂，磷酸钠和硫酸钠为脱水剂。当将保氨干燥剂独立使用时，其中的氢氧化钠吸收二氧化硫后变为亚硫酸钠、吸收二氧化碳后变为碳酸钠，氢氧化钠消耗完磷酸钠吸收二氧化硫、二氧化碳后变为磷酸氢二钠，在120℃条件下不能使亚硫酸钠、碳酸钠释放出二氧化硫、二氧化碳重新变为氢氧化钠和磷酸钠，由于判别氢氧化钠和磷酸钠是否消耗完和保氨干燥剂制备不方便，不宜单独使用保氨干燥剂。保氨干燥剂在保氨缓冲液后串联使用进一步脱水效果较好，吸水后磷酸钠变为十二水磷酸钠，磷酸氢二钠变为十二水磷酸氢二钠，硫酸钠变为十水硫酸钠，因此保氨干燥剂在和保氨缓冲液串联使用情况下可进一步脱水且可多次反复使用。

作为可选地实施方式，第一罐体包括壳体一1和壳体二2，壳体一1内设有保硫缓冲液，壳体二2内设有保氨缓冲液；壳体一1通过管路一12和管路二13分别与第一烟气进口10和第一烟气出口20连通；壳体二2通过管路三22和管路四23分别与第二烟气进口30和第二烟气出口40连通；管路一12上设有第一阀门11；管路三22设有第二阀门21。第二罐体包括壳体三3和壳体四4，壳体三3内设置有保硫干燥剂，壳体四4内设置有保氨干燥剂；壳体三3通过管路五32和管路六33分别与第二烟气进口30和第二烟气出口40连通；壳体四4通过管路七42和管路八43分别与第二烟气进口30和第二烟气出口40连通；管路五32上设有第三阀门31；管路七42设有第四阀门41。通过过设置第一阀门11、第二阀门21、第三阀门31、第四阀门41，可以根据需要选择合适的缓冲液和干燥剂，例如当分析二氧化硫、三氧化硫、氯化氢等酸性气体的浓度时，使用保硫缓冲液和保硫干燥剂串联使用，此时第一阀门11和第三阀门31打开；第二阀门21和第二阀门21关闭；当分析氨气等碱性气体，阀门开闭情况相反。

作为可选地实施方式，第一烟气出口20附近设有粉尘传感器24。粉尘传感器24的设置能够及时监控待测烟气通过粉尘吸收装置后粉尘的含量，避免出现由于缓冲液成分失效造成的粉尘吸收效率降低的情况，提醒使用者及时更换或处理缓冲液。

作为可选地实施方式，第二烟气出口40附近设有水份传感器44。水份传感器44的设置能够及时监控待测烟气通过水蒸气吸收装置后水份的含量，避免出现由于干燥剂成分失效造成的水蒸气吸收效率降低的情况，提醒使用者及时更换或处理干燥剂。

作为可选地实施方式，检测装置包括光源装置、检测腔5、光谱仪和数据处理装置，其中：光源装置设置在检测腔5的一侧，用于生成检测光束，并将检测光束传导至检测腔5；检测腔5用于容纳待检测气体；光谱仪设置在检测腔5外，与光源装置相对的一侧，用于接收通过检测腔5后的检测光束，获取检测光束的光谱信息；数据处理装置与光谱仪相连接，用于根据光谱信息获取待检测烟气中的待检测成分的含量；检测腔5包括气体入口51和气体出口52，气体入口51与第二烟气出口40连通，从气体入口51进入检测腔5的待测气体能通过气体出口52流出。

本实施例中的检测装置通过设置光源可以主动发出光线，而不采用环境光作为检测光束，在待测成分(二氧化硫等气体)检测的过程中，不会受到环境光的影响，可以全天候的进行检测，使用范围更广泛。通过分析光谱信息确定气体组分的含量，检测结果更准确，不会受到废气中烟尘或水汽的干扰。

作为可选地实施方式，检测装置还包括与数据处理装置相连接的数据传输装置。数据传输装置用于将检测得到的待测成分含量数据传输至相关联的接收装置，可以进行远程监控和分析。

作为可选地实施方式，检测装置还包括电源装置，用于向光源装置、光谱仪、数据处理装置供电。可以采用充电电池，为整个装置的正常工作提供电能。

作为可选地实施方式，光源装置为具有连续光谱的紫外光源，例如紫外LED灯或者脉冲氙灯。

作为可选地实施方式，检测装置还包括光束准直镜6和光束会聚镜7，光束准直镜6设置在光源与检测腔5之间，用于对检测光束进行准直，并将准直后的检测光束传导至检测腔5；光束会聚镜7设置在检测腔5与光谱仪之间，用于将通过检测腔5的检测光束会聚后传导至光谱仪。

以上，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权利要求的保护范围为准。