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AGHJ-FTIR型气态污染物连续监测系统

AGHJ-FTIR型气态污染物连续监测系统

AGHJ-FTIR型气态污染物连续监测系统是中科院安徽光学精密机械研究所研制的一种对气体成份(温室气体、环境污染气体、腐蚀性气体、挥发性有机物VOCs等)及相关气象参数进行在线自动连续监测的设备。
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AGHJ-FTIR型气态污染物连续监测系统


一、产品概述:

本系统是集光、机、电及计算机技术为一体的高科技产品,其核心的气态污染物分析仪采用国家环保部及美国环境保护组织(USEPA)推荐的傅立叶变换红外技术。

本系统适用于工业生产过程无组织排放监测和园区/企业边界环境污染敏感性监测,监测参数包括VOCs、SO2、NO(NOx)、CO、CO2、HCL、HF、CH4、N2O、SF6O2等四百多种气体成分,应用范围涵盖园区、石油、化工、冶炼、喷涂、垃圾焚烧、固废处理、造纸等应用场所。相比较传统的点位式监测系统,AGHJ-FTIR型气体污染物连续监测系统具有监测面广、检测精度高、运行费用低、监测因子种类多、安装和维护简便、无需人员监守等优点。

AGHJ-FTIR型系统主要由气态污染物光谱分析仪、红外光源发射望远镜、自动制冷系统及数据采集与处理系统等4个子系统组成。

气态污染物光谱分析仪基于光相干性原理,进行干涉调制与傅里叶变换而获取光谱,再通过独特算法(最小二乘方法)计算气态污染物浓度。

红外光源发射望远镜是为系统提供红外辐射信号,并穿过外界开放式环境中的待测污染气体后,由接收望远镜接收。

自动制冷系统是通过液位传感器,将信号传送到控制系统,由控制系统发送命令来将液氮推出容器,经过转移管路最后进入系统容器中,确保系统运行时保持最高信噪比,从而保证系统正常、稳定、准确工作。

数据采集与处理系统具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表统计和图形数据分析等功能,实现了工作现场的无人值守。

整套系统结构简单,动态范围广,实时性强,组网灵活,运行成本低,同时系统采用模块化结构,组合方便,并且能够完全满足DCS信号和环保部门的数据系统通讯的要求。

二:系统方案                                                                         

2.1背景介绍

自Herget等人创立傅里叶变换红外光谱检测方法以来,现今FTIR光谱法已成为一种重要的环境气体分析手段。在大气分析中,傅里叶变换红外光谱技术可以分为两大类,即主动测量技术和被动测量技术。其中,主动测量一般采用长光程开放光路测量方式,由于FTIR具有高灵敏度、高分辨率、高信噪比和较宽的波段覆盖范围等优点,所以它和长光程(50~1000米)技术相结合可用于对测量区域内大气中污染气体实现高时间分辨率、高灵敏度、动态、非接触、实时和在线测量。20世纪70年代,Hanst第一次利用开放光路FTIR光谱技术对大气中的气体浓度进行了定量研究。

系统工作时,首先红外光源发射的红外光束经过发射望远镜准直,并穿过外界开放式环境中的待测污染气体后,由接收望远镜接收,并聚焦汇聚于干涉仪腔内,通过动镜移动和探测器接收检测干涉信息,最后将采集到的干涉图发送至控制和分析计算机。计算机通过FFT将干涉图转换为光谱,由此得到整个测量区域的吸收光谱,吸收光谱包含了待测气体的浓度信息。

2.2测量项目

Ø  温室气体:CO2、CH4、N2O、SF6等;

Ø  环境污染气体:SO2、CO、NO、O3、NH3、CS2等;

Ø  腐蚀性气体:HCL、HF、BHR等;

Ø  挥发性有机物(VOCs ):乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丙酮、乙酸乙酯等;

Ø  其他:数据库覆盖了400多种气体成分及VOC组分的红外光谱定量数据。

2.3监测方式

系统采用傅里叶变换红外光谱技术及双站式开放光路配置,通过对大气痕量气体成分红外辐射“指纹” 特征吸收光谱测量与分析实现多组分气体的定量在线自动监测。

三、用途:

Ø  工业、化工园区及周界空气质量监测;

Ø  工业、化工厂区无组织排放实时预警性监测;

Ø  工业生产车间有毒有害气体预警性监测;

Ø  城市交通、高速公路周边环境空气质量监测;

Ø  城市污水处理厂、垃圾填埋场恶臭气体排放监测。

四、系统主要技术指标

测量范围                                ppb~百分比量级

测量精度                                  ≤±5.0%F.S

测量下限                                   ppb~ppm量级

测量光程                                   50~1000m

测量方式                      连续自动运行,测量结果自动显示、存储

时间分辨率                                1~10min可选

波段范围                                      800~5000 cm-1

红外光源                                      24w碳硅棒

望远镜                                       卡塞格林型

探测器制冷方式                                 液氮制冷

安装方式                                     双站对射式

五、系统特点

1.可对多种污染气体排放进行非接触式、实时、自动连续测量,对局部污染面源以及高密度污染气团进行快速响应。

2.软件操作简单、数据自动保存

3.无需频繁校准

4.内置流通标定池

5.开放式光程对多组分实时监测,有效监测园区区域范围内污染因子平均浓度

6.测量周期短

7.能够实现园区/厂区边界全覆盖监测

8.产品具有中华人民共和国制造计量器具许可证书,环保认证,适用性检测合格报告

9.可靠性高

10.维护方便、维护成本低

11.测量精度高

六、测量组份

三氢化砷

全氟戊烷

氨基乙烷

羰基镍

偏二氟乙烯

甲基丁基甲酮

五硼烷

五碳基铁

三氟溴氯乙烷

六氯环戊二烯

1 1 1 2- 四氟乙烷

甲基异丁基酮

三氯化硼

醋酸正丙酯

三伏二氯乙烷

三氯化硼

乙酰氟

环己烷 2-甲基 -1-戊烯

三氟化硼

二乙基甲酮

三氯乙烯

三氟化硼

乙炔

1- 己烯

溴化氢

丙酸乙酯

四氟氯乙烷

溴化纳

溴化乙烯

顺式 -4-甲基 -2-戊烯

二聚环戊二烯

醋酸异丙酯

三氟酸单体和二聚体

二聚环戊二烯

氯化乙烯

新己烷

叔丁基苯

2- 戊酮

三氟乙酸主要单体

叔丁基苯

1 1 1 三氯乙烷

乙二醇单丁醚

β- 蒎烯

1- 戊烯

五氟乙烷

β- 蒎烯

1 1 2 三氯乙烷

二异丙基醚

蒎烯

2- 戊烯

三氢化砷

乙酰氯

2- 甲基戊烷

异戊醇

六氟丙烯

五硼烷

氯乙酸

3- 甲基戊烷

丙烯酸辛酯

1- 戊醇

六氟丙酮

二氧化氮

氯甲酸甲酯

正己烷

磷酸三丁酯

2- 戊醇

八氟丙烷

一氧化氮

三氟乙烷

二异丙胺

1 2 四氟二溴乙烷

甲基叔丁基醚

安氟醚

二氧化碳

甲基氰

三乙胺

三伏三氯乙烷

异戊二烯

地氟醚

二氧化硫

甲基异氰酸酯

六甲基磷酰胺

四氯乙烯

丙烯酸乙酯

1 1 1 三氟丙酮

二氯甲硅烷

过氧乙酰硝酸盐

1 2 4- 三氯苯

三氯乙酰氯

甲基丙烯酸甲酯

丙烯腈

水汽

甲基异硫氰酸酯

2 4 5- 三氯苯酚

六氯乙烷

环己烯

丙二烯

过氧化氢

乙烯

2 4 6- 三氯苯酚

三氟氯乙烯

环已酮

1 3 二氯丙烯

硫化氢

1 2 二溴乙烷

间二氯苯

氯五氟乙烷

环己烷

丙烯醛

二氧化氮 (和四氧化二氮 )

二氯醚

邻二氯苯

八甲基环四硅氧烷

丙二醇甲醚醋酸酯

b- 丙内酯

异氰酸

1 1 二氯乙烷

对二氯苯

六氟乙烷

六氢苯酚

丙烯酸单体

异氰酸

1 2 二氯乙烷

溴苯

顺反二溴乙烯

丁酸乙酯

丙烯酸单体二聚物

亚硫酰氯

1 2 二氟乙烷

氯苯

1 2二氯乙烯

己酸

主要丙烯酸单体

一氯化硫

环氧乙烷

氟苯

反式 1 2-二氯乙烯

双丙酮醇

丙炔

磷酰氯

甲酸甲酯

硝基苯

1 1 1 2 四氯乙烷

丁酸乙酯

烯丙基溴

三氯化磷

醋酸单体

亚硝基苯

1 1 2 2- 四氯乙烷

醋酸乙氧乙酯

二溴氯丙烷

硫代磷酰氯

醋酸单体和二聚体

二甲基硫酸盐

4- 氯甲苯

n 丁醇

1 丁烯

甲醛

异辛烷

二甲亚砜

二环庚二烯

异丁醇

顺式 2丁烯

甲酸

丙烯酸辛酯

硫代乙二醇

苯甲醇

异丁烷

反式 2丁烯

溴代甲烷

正辛烷

乙硫醇

间甲酚

二乙基胺

2 氯乙基乙基醚

氯代甲烷

2 2- 二甲基鸟嘌呤

氯化氰

邻甲酚

顺丁烯二酐

N N 二甲基乙酰胺

甲基三氯硅烷

磷酸单丁醚

碳酰氟

对甲酚

七氟烷

亚硝酸丁酯

甲磺酰氯化物

八甲基三矽氧烷

三氟甲基碘

甲苯

呋喃

苯乙酮

甲基氟

八甲基环化四硅氧烷

四氟甲烷

邻甲苯胺

双烯酮

氧化苯乙烯

碘代甲烷

氯苯甲基酮

五氟甲基三氟化硫

苯乙烷

噻吩

均三甲基苯

亚硝酸甲酯

苯乙烯

二溴甲烷

间二甲苯

2 1 3丁二烯

1- 乙基 -2-甲基苯

三氟甲烷

三氯甲烷

溴氯甲烷

邻二甲苯

甲基丙烯醯氯

1- 乙基 -3-甲基苯

氢氰酸

二氯氟甲烷

二氯甲烷

对二甲苯

甲基丙烯腈

正丙基苯

乙二醇

2- 氯甲苯

二氟甲烷

乙酸已酯

异硫氰酸烯丙酯

1 2 4 三甲基苯

三氯丙烷

四氯化硅蒸气

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