本實(shí)用新型涉及一種硫氧化物在線檢測裝置，尤其涉及氣態(tài)硫氧化物的在線檢測裝置，更主要的是一種煙氣中硫氧化物在線測定裝置。

背景技術(shù)：

隨著大氣環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，在將來極有可能對(duì)煙氣中硫氧化物進(jìn)行管控。但是目前，只有比較準(zhǔn)確的在線測定煙氣中二氧化硫的方法，并無準(zhǔn)確在線測定硫氧化物的方法。測定硫氧化物的難點(diǎn)在于如何在不受二氧化硫干擾的情況下測定三氧化硫，本實(shí)用新型另辟蹊徑，提供了一種全新概念的硫氧化物在線檢測裝置，利用本實(shí)用新型提供的在線檢測裝置將煙氣中二氧化硫全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫，并被溶液吸收，生成硫酸根離子濃度，通過測定硫酸根離子濃度，并配合煙氣在線分析儀中二氧化硫濃度，計(jì)算出煙氣中硫氧化物濃度。

申請(qǐng)?zhí)枮?01080047981.5的中國專利，提供了一種煙道氣的光學(xué)監(jiān)測和控制，利用多個(gè)光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)和其排放控制裝置的煙道氣中監(jiān)測至少一種煙氣成分濃度的系統(tǒng)。監(jiān)測裝置220，320包括至少一個(gè)光源221，其用于提供穿過取樣區(qū)域18的光束223，以產(chǎn)生指示取樣區(qū)域18中的各種成分的量的組合信號(hào)。組合信號(hào)可被前饋至排放控制裝置上，以便使它們?yōu)榧磳砼R的排放做準(zhǔn)備。組合信號(hào)還可被饋送返回，以調(diào)整排放控制裝置。它們還可提供給控制單元230，以控制爐1的燃燒器的化學(xué)定量關(guān)系。這產(chǎn)生了一種減少所釋放的排放的量的更高效的系統(tǒng)。該專利提供的裝置僅能夠獲得各種成分的量的組合信號(hào)，以及各成分的平均濃度，即使煙氣中僅存在二氧化硫和三氧化硫也僅僅能夠評(píng)估出二氧化硫和三氧化硫的綜合水平，不能對(duì)于二氧化硫和三氧化硫各自的濃度進(jìn)行監(jiān)測。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410401789.1的中國專利公開了一種三氧化硫采樣測試系統(tǒng)的校驗(yàn)方法，包括以下步驟：1)準(zhǔn)備含有二氧化硫和氧氣的混合氣體，為所述混合氣體提供反應(yīng)場所和流通路徑；2)所述混合氣體反應(yīng)生成含有三氧化硫的采樣氣體，并流向所述三氧化硫采樣測試系統(tǒng)；3)獲取所述混合氣體中的二氧化硫的體積百分?jǐn)?shù)wSO₂反應(yīng)前和所述采樣氣體中的二氧化硫的體積百分?jǐn)?shù)wSO₂反應(yīng)后；4)所述三氧化硫采樣測試系統(tǒng)對(duì)所述采樣氣體進(jìn)行采樣測試，以獲得所述采樣氣體中三氧化硫的測試濃度CSO₃測試；5)計(jì)算得到所述采樣氣體中三氧化硫具有的理論濃度CSO₃理論以與CSO₃測試比較。該專利還公開了一種利用上述方法進(jìn)行三氧化硫采樣測試系統(tǒng)的校驗(yàn)裝置。但是該專利提供的方法及裝置不能通過二氧化硫和三氧化硫混合氣體的測試得到煙氣中二氧化硫和三氧化硫各自的精確含量。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于：1)本實(shí)用新型提供了一種煙氣中硫氧化 物在線測定裝置，能夠分別檢測出煙氣中二氧化硫和三氧化硫的濃度。2)通過本實(shí)用新型提供的煙氣中硫氧化物在線測定裝置氣態(tài)的硫氧化物轉(zhuǎn)變成液態(tài)，減少了大氣污染，在監(jiān)測氣體的同時(shí)完成了有害氣體的回收處理。3)本實(shí)用新型提供的煙氣中硫氧化物在線測定裝置增加了處理后氣體中是否含有殘留的氣態(tài)硫氧化物的檢測裝置，對(duì)硫氧化物反應(yīng)罐中的反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測，排除因反應(yīng)不完全造成的檢測數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種氣態(tài)硫氧化物在線檢測裝置，包括取樣管道、硫氧化物反應(yīng)罐、數(shù)儀據(jù)分析、煙氣分析儀和硫氧化物殘留檢測罐，取樣管道分別與硫氧化物反應(yīng)罐和煙氣分析儀相通，硫氧化物殘留檢測罐與硫氧化物反應(yīng)罐相連。

優(yōu)選的是，硫氧化物反應(yīng)罐(3)設(shè)置有進(jìn)氣口、出氣口、進(jìn)藥口和抽取口。所述進(jìn)氣口與取樣管道連接，出氣口與硫氧化物殘留檢測灌連接。

上述任一方案中優(yōu)選的是，硫氧化物反應(yīng)罐設(shè)置有冰浴裝置。

上述任一方案中優(yōu)選的是，硫氧化物反應(yīng)罐下端設(shè)置有放液口。

上述任一方案中優(yōu)選的是，硫氧化物反應(yīng)罐內(nèi)含有H₂O₂水溶液。

上述任一方案中優(yōu)選的是，還包括控制器，控制器包括第一吸液管和第一出液管，所述第一吸液管連接于硫氧化物反應(yīng)罐，所述第一吸液管出口位于硫氧化物反應(yīng)罐內(nèi)液面下部，所述第一吸液管與所述硫氧化物反應(yīng)罐的抽取口連通，用于抽取硫氧化物反應(yīng)罐內(nèi)的液體。

上述任一方案中優(yōu)選的是，控制器內(nèi)設(shè)置有自動(dòng)取樣裝置，通過第一吸液管自動(dòng)抽取硫氧化物反應(yīng)罐內(nèi)的液體。

上述任一方案中優(yōu)選的是，還包括H₂O₂儲(chǔ)備瓶。

上述任一方案中優(yōu)選的是，控制器還包括液位控制裝置，所述液位控制裝置包括第二吸液管、第二出液管和液位計(jì)，所述第二吸液管與所述H₂O₂儲(chǔ)備瓶相連，所述第二出液管與硫氧化物反應(yīng)罐相連，液位計(jì)位于硫氧化物反應(yīng)罐內(nèi)。所述第二出液管與所述硫氧化物反應(yīng)罐的進(jìn)藥口相通，所述液位計(jì)用于測量所述硫氧化物反應(yīng)罐內(nèi)的液面高度，所述控制器通過所述第二出液管向硫氧化物反應(yīng)罐內(nèi)補(bǔ)充H₂O₂儲(chǔ)備液。

上述任一方案中優(yōu)選的是，還包括處理器，所述控制器第一出液管與所述處理器相連，所述控制器第一吸液管抽取硫氧化物反應(yīng)罐中的液體，通過第一出液管到達(dá)所述處理器，所述處理器對(duì)所述液體進(jìn)行硫酸根離子的檢測。

上述任一方案中優(yōu)選的是，所述處理器為分光光度計(jì)。

上述任一方案中優(yōu)選的是，所述處理器和煙氣分析儀分別與所述數(shù)據(jù)分析儀相連，所述數(shù)據(jù)分析儀可優(yōu)選為數(shù)顯儀。

上述任一方案中優(yōu)選的是，取樣管道包括三通，三通的三個(gè)開口端分別連接于煙氣管道、煙氣分析儀和硫氧化物反應(yīng)罐。

上述任一方案中優(yōu)選的是，取樣管道與硫氧化物反應(yīng)罐之間設(shè)置有石英棉過濾網(wǎng)。

上述任一方案中優(yōu)選的是，取樣管道上設(shè)置有伴熱裝置。

上述任一方案中優(yōu)選的是，所述伴熱裝置溫度至少為200℃。

上述任一方案中優(yōu)選的是，硫氧化物殘留檢測罐內(nèi)含有BaCl₂水溶液。

上述任一方案中優(yōu)選的是，還包括抽氣泵，抽氣泵與硫氧化物殘留檢測罐通過管道連接。

上述任一方案中優(yōu)選的是，抽氣泵與硫氧化物殘留檢測罐間的連接管道上設(shè)置有流量計(jì)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1本實(shí)用新型一種氣態(tài)硫氧化物在線檢測裝置實(shí)施例1的示意圖；

圖2本實(shí)用新型一種氣態(tài)硫氧化物在線檢測裝置實(shí)施例2的局部示意圖。

附圖標(biāo)記：1，取樣管道；2，石英棉過濾網(wǎng)；3，硫氧化物反應(yīng)罐；4，3％的H₂O₂水溶液；5，液位計(jì)；6，控制器；7，H₂O₂水溶液儲(chǔ)備瓶；8，分光光度計(jì)；9，SO₂煙氣分析儀；10，數(shù)顯儀；11，放液口；12，硫氧化物殘留檢測罐；13，流量計(jì)；14，抽氣泵。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示為本申請(qǐng)的一種優(yōu)選實(shí)施方式，包括取樣管道1、石英棉過濾網(wǎng)2、硫氧化物反應(yīng)罐3、控制器6、分光光度計(jì)8、SO₂煙氣分析儀9、數(shù)顯儀10、硫氧化物殘留檢測罐12和抽氣泵14。

在本實(shí)施例中，取樣管道1的入氣口與煙道連接，用于收集煙氣。取樣管道1通過三通將出氣口分別與硫氧化物反應(yīng)罐3的進(jìn)氣口和SO₂煙氣分析儀9連接。取樣管道1通過伴熱裝置，伴熱至200℃。取樣管道1上與硫氧化物反應(yīng)罐3連接的一端設(shè)置有加熱的石英棉過濾網(wǎng)2。伴熱的取樣管道1和加熱的石英棉過濾網(wǎng)2可以保證煙氣中的氣體不發(fā)生冷凝。

SO₂煙氣分析儀9與取樣管道1相連，用于檢測氣體中SO₂的水平。

硫氧化物反應(yīng)罐3中含有3％的H₂O₂水溶液4，用以吸收煙氣中的SO₂和SO₃，反應(yīng)式為SO₂+H₂O₂＝H₂SO₄，SO₃+H₂O＝H₂SO₄，經(jīng)過硫氧化物反應(yīng)罐3后煙氣中的硫氧化物完全轉(zhuǎn)化為液態(tài)的硫酸根離子，存在于硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)部的液體中。在本實(shí)施例中，硫氧化物反應(yīng)罐3的底部設(shè)置有放液口11，并由可控開關(guān)控制，用于硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)液體的排放。硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)，H₂O₂水溶液4的液面下一定高度還設(shè)置有液位計(jì)5，用于監(jiān)控硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)液體的高度，當(dāng)硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)液體的高度降低時(shí)，液位計(jì)5將數(shù)據(jù)反饋給控制器6，控制器6對(duì)硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)的H₂O₂水溶液4進(jìn)行補(bǔ)充，維持H₂O₂水溶液4液面高度不變。同時(shí)為了控制硫氧化物反應(yīng)罐3的反應(yīng)溫度，硫氧化物反應(yīng)罐3還設(shè)置有溫度控制裝置，優(yōu)選為冰浴裝置，控制硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)的反應(yīng)溫度，并提高硫氧化物反應(yīng)罐3的安全性。

控制器6分別與兩套管路系統(tǒng)相連接，包括第一吸液管和第一出液管以及第二吸液管和第二出液管。所述第一吸液管連接于硫氧化物反應(yīng)罐3的抽取口，所述第一吸液管出口位于硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)H₂O₂水溶液4液面之下，所述第一出液管與分光光度計(jì)8相連接?？刂破?設(shè)置有自動(dòng)取樣裝置，通過第一吸液管和第一出液管定時(shí)將硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)的液體送入分光光度計(jì)8進(jìn)行硫酸根離子濃度檢測。本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式為，每隔60min吸取10ml硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)的液體，送入分光光度計(jì)8進(jìn)行硫酸根離子濃度檢測。

在本實(shí)施例中還包括H₂O₂水溶液儲(chǔ)備瓶7，本實(shí)施例優(yōu)選的是在H₂O₂水溶液儲(chǔ)備瓶7中含有10％的H₂O₂水溶液作為儲(chǔ)備液。H₂O₂水溶液儲(chǔ)備瓶7、控制器6的第二吸液管和第二出液管以及位于硫氧化物反應(yīng)罐3液位計(jì)5共同構(gòu)成了H₂O₂水溶液補(bǔ)充系統(tǒng)，所述第二吸液管與H₂O₂水溶液儲(chǔ)備瓶7相連，所述第二出液管與硫氧化物反應(yīng)罐3的進(jìn)藥口相連，并開口于硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)?？刂破?根據(jù)硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)的液位計(jì)5收集的液面高度信息進(jìn)行控制，啟動(dòng)自動(dòng)取樣裝置，自動(dòng)將H₂O₂水溶液儲(chǔ)備瓶7內(nèi)的10％的H₂O₂儲(chǔ)備液加入到 硫氧化物反應(yīng)罐3中，并保持硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)H₂O₂水溶液4液位不變。

在本實(shí)施例中還包括硫氧化物殘留檢測罐12，用于檢測硫氧化物反應(yīng)罐3中硫氧化物氣體是否反應(yīng)完全。在本實(shí)施例中優(yōu)選的是BaCl₂水溶液。硫氧化物殘留檢測罐12與硫氧化物反應(yīng)罐3通過管路連接，所述連接管的出氣口位于BaCl₂水溶液液面之下。同時(shí)硫氧化物殘留檢測罐12還設(shè)置有酸度計(jì)及pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將硫氧化物殘留檢測罐12內(nèi)BaCl₂水溶液的pH值控制在2.5至4的范圍內(nèi)，以保證煙氣中的CO₂不會(huì)和BaCl2生成碳酸鋇沉淀干擾反應(yīng)結(jié)果。本實(shí)施例中優(yōu)選的是利用鹽酸調(diào)節(jié)BaCl₂水溶液的pH值。硫氧化物殘留檢測罐12的出氣端與抽氣泵14相連接，硫氧化物殘留檢測罐12與抽氣泵14之間設(shè)置有流量計(jì)13，用于監(jiān)控氣體流量，計(jì)算反應(yīng)體系中SO₂和SO₃的濃度和含量。

利用本實(shí)施例中的硫氧化物在線檢測裝置對(duì)煙氣中硫氧化物進(jìn)行在線檢測的流程如下：

1、煙氣經(jīng)過伴熱和過濾后，分兩股進(jìn)入硫氧化物反應(yīng)罐3和煙氣分析儀9；

2、煙氣中的SO₂和SO₃在硫氧化物反應(yīng)罐3中與H₂O₂水溶液4反應(yīng)生成硫酸根離子；

3、由于煙氣不斷通入起攪拌作用，因此硫氧化物反應(yīng)罐3未設(shè)置攪拌器仍然可以使反應(yīng)物均勻混合，確保反應(yīng)有效進(jìn)行；

4、煙氣從硫氧化物反應(yīng)罐3中出來進(jìn)入硫氧化物殘留檢測罐12，硫氧化物殘留檢測罐12中含有BaCl₂水溶液，用以檢測煙氣中的三氧化硫是否被完全吸收；

5、硫氧化物殘留檢測罐12中BaCl₂水溶液pH值用鹽酸調(diào)節(jié)成2.5～4，在該范圍內(nèi)，煙氣中的CO₂不會(huì)和BaCl₂生成碳酸鋇沉淀干擾反應(yīng)；

6、控制器6可以根據(jù)硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)的液位計(jì)5自動(dòng)加入H₂O₂儲(chǔ)備液，并保持硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)液位不變；

7、控制器6內(nèi)還設(shè)置有自動(dòng)取樣裝置，每隔60min吸取10ml硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)的液體，送入分光光度計(jì)8進(jìn)行硫酸根離子濃度檢測；

8、SO₂濃度可以直接在煙氣分析儀9中測定；

9、分光光度計(jì)8和煙氣分析儀9數(shù)據(jù)直接傳到數(shù)顯儀10，數(shù)顯儀10經(jīng)過處理計(jì)算，顯示煙氣中的硫氧化物濃度。

10、硫酸根離子完全存在于氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)3％的H₂O₂水溶液中，反應(yīng)式為SO₂+H₂O₂＝H₂SO₄，SO₃+H₂O＝H₂SO₄，用該裝置測定SO₄^2-離子濃度后，假設(shè)SO₄^2-離子濃度為a mg/L，煙氣分析儀9測定的二氧化硫濃度為b mg/L，則煙氣中硫氧化物濃度為(a-0.5b)mg/L。

實(shí)施例2

在實(shí)施例2中，來自煙道的氣體由取樣管道1收集，取樣管道1分別與煙氣分析儀和圖 2所示的局部裝置連接。如圖2所示，伴熱至200℃的取樣管道1上設(shè)置有加熱的石棉網(wǎng)過濾器。加熱管道的出氣口端連接有硫氧化物反應(yīng)罐3。本實(shí)施例中，設(shè)置有兩個(gè)串聯(lián)的硫氧化物反應(yīng)罐3，硫氧化物反應(yīng)罐3內(nèi)含有3％的H₂O₂水溶液。同時(shí)為了保證反應(yīng)溫度，硫氧化物反應(yīng)罐3外部設(shè)置有冰浴裝置。硫氧化物反應(yīng)罐3與硫氧化物殘留檢測罐12通過管道連接，硫氧化物殘留檢測罐12中含有BaCl₂水溶液。硫氧化物殘留檢測罐12與抽氣泵14通過管道連接，硫氧化物殘留檢測罐12與抽氣泵14之間設(shè)置有流量計(jì)13和干燥器15。本實(shí)施例通過圖2所示的局部裝置，對(duì)煙氣中硫氧化物氣體的濃度進(jìn)行測定。取樣管道1另一端所連接的煙氣分析儀對(duì)SO₂的濃度進(jìn)行測定。從而獲得煙氣中硫氧化物，SO₂和SO₃各自的含量及濃度。

以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。