烟道气体成分分析方案
大气工程中火电厂烟道气污染物分析与治理技术
大气工程中火电厂烟道气污染物分析与治理技术随着工业化进程的推进，火电厂等能源行业在全球范围内得到了迅猛发展，然而，由此带来的烟道气污染也成为了环境保护的重要挑战。
因此，火电厂烟道气污染物的分析与治理技术备受瞩目。
本文将从烟道气污染物特征分析、监测手段和治理技术三个方面进行探讨。
一、烟道气污染物特征分析火电厂烟道气中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和汞等。
其中，二氧化硫和氮氧化物是燃烧过程中产生的主要废气，而颗粒物和汞则是来自燃料焚烧过程。
这些污染物对人体健康和大气环境都有着重要的危害。
二氧化硫是主要的大气酸性物质，会导致酸雨的发生。
氮氧化物是大气中主要的光化学污染物，对人体呼吸系统有害，还会参与臭氧和细颗粒物的形成。
颗粒物是烟气中可悬浮物质的总称，具有较强的吸附性，对人体呼吸道造成直接损害。
而汞作为一种重金属污染物，有很强的毒性，对生物体和生态环境有潜在威胁。
二、烟道气污染物监测手段对于火电厂烟道气污染物的合理监测，既是环境保护的需要，也是各国政府和环保部门的责任。
目前，主要的烟道气污染物监测手段包括在线监测和离线监测。
在线监测是指通过在烟道中设置传感器或仪器，实时地对污染物进行连续监测，可以实现快速、准确的数据采集和分析。
这种监测手段具有实时性、自动化程度高的特点，能够提供可靠的监测结果，但设备成本较高。
离线监测采样是指从烟道中取样，将样品送至实验室进行分析。
这种监测手段可以得到较为准确的污染物浓度数据，广泛应用于烟气成分、颗粒物粒径和化学组分等特性的测定。
离线监测可以补充在线监测的不足，但对样品的取样过程和分析方法要求较高。
三、烟道气污染物治理技术火电厂烟道气污染物治理技术主要包括燃烧优化、脱硫、除尘、脱硝和汞排放控制等。
燃烧优化是降低二氧化硫和氮氧化物排放的关键措施，通过优化燃料供给和燃烧过程参数，减少污染物生成的机会。
这种技术能够提高燃烧效率，并降低燃料消耗和排放物的浓度，但需要针对不同的火电厂和燃料类型进行具体调整。
烟草烟雾成分分析及烟雾减少技术研究
烟草烟雾成分分析及烟雾减少技术研究第一章：烟草烟雾成分分析烟草烟雾是一种由烟草燃烧所产生的气体和细微颗粒物组成的烟雾。
这些组成部分可以分为三个主要类别：气态组分、颗粒物和不易挥发物。
其中，气态组分占据了烟雾中的大部分，包括二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、氮氧化合物、有机酸、氨、酚类、香豆素、甲醛、丙二醇、丁二醇等。
颗粒物主要由微小的烟草碎片和其他颗粒物组成，其中颗粒物的大小可达到PM2.5和PM10级别。
不易挥发物则主要由多环芳烃和烟草甾族化合物等组成。
烟雾中的成分是非常复杂的，其中有一些成分是有害的，如二氧化碳和一氧化碳等，它们对人体及环境都有严重的影响。
因此，对烟草烟雾成分进行深入的研究非常重要，可用于制定有效的烟雾减少技术。
第二章：烟雾减少技术随着人们对烟草烟雾对人体和环境的危害性的认识不断提高，对烟雾减少技术也越来越感兴趣。
目前已经开发出一些烟雾减少技术，如下：1. 过滤技术：这种技术通过减少颗粒物的数量和大小来减少烟雾。
在过滤器中使用高效过滤材料，可有效地过滤烟雾中的颗粒物，但对气态成分的去除效果较差。
2. 活性炭技术：使用活性炭作为吸附剂去除烟雾中的有毒气体，如甲醛、苯、氨等，但对颗粒物的去除效果较差。
3. 离子交换技术：使用离子交换材料去除烟雾中的粗颗粒物和气态成分，具有良好的去除效果。
第三章：烟雾减少技术研究随着科研力量的增强和技术的不断创新，烟雾减少技术的研究和应用也变得越来越重要和广泛。
目前，关于烟雾减少技术的研究主要包括以下方面：1. 烟草烟雾成分分析：研究烟草烟雾中的成分，包括气态组分、颗粒物和不易挥发物等，并探索可行的烟雾减少技术。
2. 烟雾去除效果评估：对烟雾减少技术的去除效果进行评估和验证，包括颗粒物和气态成分的去除率。
3. 烟雾减少技术的优化：优化烟雾减少技术的设计和制造，包括材料的选择、工艺、设备设计等。
4. 烟雾减少技术的应用：将烟雾减少技术应用于实际生产中，探索新的应用领域和市场。
烟气成分
烟气成分焚烧烟气污染物的形成及处理的分析1.1 酸性气体焚烧烟气中的酸性气体主要由SOX、NOX、HCl、HF组成，均来源于相应垃圾组分的燃烧。
SOX主要由SO2构成，产生于含硫化合物焚烧氧化所致。
NOX包括NO、NO2、N2O3等，主要由垃圾中含氮化合物分解转换或由空气中的氮在燃烧过程中高温氧化生成。
HCl来源于氯化物，如PVC、像胶、皮革，厨余中的NaCl以及KCl等。
焚烧烟气中HCl气体的浓度相对较高，往往在400～1200 ppm。
SOX与NOx的浓度相对较低[。
所以HCl是垃圾焚烧烟气中主要的污染气体。
HCl气体对人体有较强的伤害性。
据全球污染排放评估组织(GEIA )测算，全世界每年由生活垃圾焚烧向环境排放的HCl气体达218 kg之多，相当于每人每年仅通过垃圾焚烧向大气排放了0.42 kg HCl 。
HCl气体会对余热锅炉受热面和监测仪表产生高低温腐蚀，影响余热锅炉安全并限制了过热蒸汽参数的提高；HCl气体的存在升高了烟气露点，导致排烟温度升高，降低锅炉热效率，氯源在一定条件下与重金属反应生成低沸点的金属氯化物，从而加剧了重金属的挥发，导致重金属在飞灰上的富集，增加飞灰毒性。
HCl气体能促进氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等“三致”有机物的生成，而且PVC裂解后生成的HCl被认为能促进多环芳烃(PAHs)的生成。
因此，有效去除HCl气体直接关系到焚烧系统的安全和环保运行。
1.2 有机类污染物有机类污染物主要是指在环境中浓度虽然很低，但毒性很大，直接危害人类健康的二噁英类化合物，其主要成分为多氯二苯并二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)。
通常认为，垃圾的焚烧是环境中此类化合物产生的主要来源。
垃圾焚烧炉中二噁英有两种成因:一是垃圾自身含有微量的二噁英类物质，二是焚烧炉在垃圾燃烧过程中产生二噁英，其形成机理概括起来有三种(1)高温合成。
在垃圾进入焚烧炉的初期干燥阶段，除水分外，含碳氢成分的低沸点有机物挥发后，与空气中的氧反应生成水和二氧化碳,形成暂时缺氧状况，使部分有机物同氯化氢反应,生成二噁英;(2)通过合成反应形成二噁英。
工业炉的烟气成分分析及其方法
工业炉的烟气成分分析及其方法作为一个工业化程度较高的国家，我国各个行业的发展都离不开燃烧的过程。
而随之而来的污染问题也变得越来越突出，其中工业炉的烟气污染是重要的污染源之一。
因此，对于工业炉的烟气成分的分析与监测变得至关重要。
一、工业炉烟气成分分析的意义1. 来源分析工业炉的烟气成分会受到许多因素的影响，包括燃料种类、炉膛温度、炉内空气过量系数等，因此对其进行分析可以揭示烟气污染的来源。
通过分析烟气中的成分，可以更好地了解污染物的来源及其影响，有利于制定针对性的控制措施，促进烟气净化技术的发展。
2. 影响控制工业炉的烟气成分分析有助于了解污染物的种类及其浓度分布，从而确定控制措施的类型和效果。
例如，对于二氧化硫和氮氧化物的排放，可以通过调整燃料配比和炉内温度来降低其浓度；对于灰尘等颗粒物的排放，则需要选择合适的过滤方法进行处理。
二、工业炉烟气成分分析方法1. 气相色谱法气相色谱法是一种比较常用的烟气成分分析方法。
该方法根据不同分子的汽化温度及相对亲合力，通过柱式分离和检测器检测，可以分离出烟气中各种有机化合物和无机化合物。
该方法检测性能强，准确度高，但需要配合适当的前处理步骤，如采集、浓缩、脱水等。
2. 红外分析法红外分析法是一种非常简单、快速的烟气成分分析方法。
该方法利用各种化合物分子特定的振动和拉伸频率与入射红外线的吸收特性不同，采用红外光谱仪作为检测仪器，可以对烟气中的各种化合物进行快速检测。
但该方法只可以检测少量的化合物，对多种化合物的分析可能存在误差。
3. 常规化学分析法常规化学分析法是一种直观而且相对简单的方法。
该方法通常采用吸收法、滴定法、化学计量法等方法，对烟气中的化合物进行分析。
这种方法操作简单、成本低，但需要较长的时间，而且结果可能存在误差。
4. 光电式烟度计法光电式烟度计法是一种通过测量烟气中颗粒物的光密度变化，计算出其浓度的方法。
该方法可以实现实时监测，对烟气颗粒物的分析准确度较高，但对于其他化合物的测定则困难重重。
实验五 烟气成分分析
实验五烟气成分分析一、实验目的：1．了解手提式气体分析仪的使用原理。
2．掌握手提式气体分析仪的操作，能独立进行烟气成分的测定。
3．学会对烟气组成成分CO 2、O2、CO及N2的分析与计算。
二、实验原理工业上，用于烟气成分分析的仪器种类有很多，本实验为手提式气体分析器，它是在过去的奥式气体分析器的基础上加以改造后设计制作的，是一种利用不同的化学吸收剂逐次对烟气中各项组分进行吸收，来达到对烟气成分进行分析的方法。
主要是对燃烧产物中的CO2、O2和CO的体积百分比进行测定。
其原理为：1．CO 2的测定：用苛性钾(KOH)或苛性纳(NaOH)溶液吸收CO2，吸收过程如下：2 KOH + CO2 = K2CO3 + H2O同时，此溶液中亦吸收烟气中含量很少的SO2，反应公式为：2 KOH +SO2=K2SO3+H2O2．O2的测定：用焦性没食子酸（C6H3(OH)3）碱溶液吸收了O 2，吸收过程如下：C6H3(OH)3 +3KOH= C6H3(OK)3 + 3H2O三羟基苯钾2C6H3(OK)3 +1/2O2 = (KO)3 ·C6H3·C6H3(OK)3 + H2O六羟基联苯钾3．CO的测定：用氧化亚铜（Cu2Cl2）的氨溶液吸收CO，吸收反应如下：Cu2Cl2+2CO= Cu2Cl2·2COCu2Cl2·2CO + 4NH3 + 2H2O = 2 NH4Cl + 2Cu + (NH4)C2O44．N2的测定：烟气中N2不做个别的分析，测定CO 2、O2、CO后剩余的气体都认为是N2。
三、实验仪器：实验仪器为手提式气体分析器，其结构如下图所示：图手提式气体分析仪示意图四、实验步骤1．吸收液的配制：(1) 苛性钾(KOH)水溶液取1份重量的KOH溶于2份重量的蒸馏水中。
此溶液的吸收能力为每毫升约可吸收40毫升的CO 2。
待溶液中有白色结晶析出时，说明溶液已被饱和，应更换新的吸收液。
烟道气的分离
烟道气的分离
答：烟道气是指煤等化石燃料燃烧时所产生的对环境有污染的气态物质，主要成分包括氮气、二氧化碳、氧和水蒸气和硫化物等。
烟道气的分离主要是通过物理和化学方法将气体中的不同成分进行分离，以达到减少污染物的排放、回收利用气体中的有用物质或实现特定应用的目的。
烟道气的分离技术主要包括：
1. 冷凝分离：通过降低温度将烟道气中的水蒸气和部分气体液化成液体或固体，从而实现气体的分离。
2. 吸收分离：利用不同气体在吸收剂中的溶解度不同，将气体中的有用成分吸收到吸收剂中，然后再从吸收剂中释放出来实现气体的分离。
3. 膜分离：利用特殊材料制成的膜，根据气体分子的大小和扩散速度的不同，使气体通过膜后实现不同成分的分离。
4. 化学反应分离：通过化学反应使烟道气中的某些成分转化为其他物质或去除某些成分，从而实现气体的分离。
具体的分离技术应根据烟道气的成分和应用需求来选择。
烟道气的分离对于减少污染物的排放、回收利用气体中的有用物质或实现特定应用具有重要意义。
烟道气体成分分析方案
a)对烟气成分进行分析，在设备上选择质谱仪作为在线分析仪表。
采用1台质谱仪、4套采样探头、2套前处理系统、1套后处理系统及1座分析小屋。
质谱仪同时对两个采样点（余热锅炉入口、电收尘出口）进行分析，两采样点双流路切换分析，每个点的分析时间小于10S。
对于烟气成分分析选用上海舜宇恒平的工业连续在线质谱仪进行测量。
质谱仪可快速响应，实时监测烟道气中成分变化，以便快速反映工艺状况、指导工艺生产。
烟气中湿度测量选用瑞士ROTRONIC公司的高温湿度计进行测量，自带温度计算。
由于烟气中含有大量粉尘和水，系统难点在于预处理系统的处理，本系统主要采用采样探头的一备一用设计，同时自动控制反吹以防止堵塞，同时采用美国杜邦公司的nafion管进行脱水。
整个方案主要由采样探头、前处理、后处理、及在线分析设备构成。
在现场需要布置单独的现场小屋用于放置在线分析设备。
样品采样探头安装在工艺现场取样点位置，针对余热锅炉入口和电收尘出口工况中高温、高粉尘、高水的特殊情况，每个采样点均采用一反吹的冗余设计，由PLC控制系统实现，正常工作时，PLC控制相应的电磁阀动作，一个采样探头正常工作取样、另外一套采样探头反吹电磁阀打开，氮气对另外一个采样探头进行反吹。
以防止探头堵塞。
探头采用法兰对接，采样探针伸入烟道的至位置。
由于烟道内的高温高粉尘工况，为防止粉尘的冲刷在探针外部设有保护套管，同时探针入口处设有金属网的过滤器，以减少进入取样管的粉尘，防止管线堵塞。
PLC控制系统安装在分析小屋内，同时控制4个采样点之间的切换和反吹，每个位号的采样点的双采样探头切换采用定时反吹，具体的切换间隔根据现场实际调试而定。
前处理箱就近安装在工艺现场取样点位置，用于样品的降温、除尘和脱水。
样品的降温通过风冷方式实现，冷却用的仪表风先进行伴热，温度维持在80℃左右，然后与现场采样探头出来的烟气进行热交换，同时在换热罐内进行沉降。
对于烟气中水分的脱离采用美国杜邦公司的nafion管进行脱水，该管由于其分子结构特殊性，只允许水分子及NH3通过，干燥气（低露点）与样气反方向流动，水分子能顺利通过nafion管，而其他气体分子均可以保留下来，样品最低露点可除至-20℃。
烟气成分分析0522
1实验三 烟气成分分析一、实验目的锅炉中燃烧产物的计算和测定主要是求出燃烧后的烟气量和烟气组成。
燃料燃烧后烟气的主要成分有：CO 2、SO 2 、O 2 、H 2 O 、N 2 、CO 等气体。
本实验使用奥氏烟气分析器测定干烟气的容积成分百分数。
通过实验使学生巩固烟气组成成分的概念，初步学会运用奥氏烟气分析器测定烟气成分的方法。
二、实验原理奥氏烟气分析器是利用化学吸收法按容积测定气体成分的仪器。
它主要由三个化学吸收瓶组成，利用不同化学药剂对气体的选择性吸收特性进行的。
吸收瓶Ⅰ内盛放氢氧化钾溶液（KOH ），它吸收烟气中的CO 2与SO 2气体。
在烟气成分中常用RO 2表示CO 2与SO 2容积总和，即RO 2=CO 2+SO 2。
其化学反应式如下：2KOH+CO 2→K 2CO 3 ；KOH+SO 2→K 2SO 3 ；吸收瓶Ⅱ内盛焦性没食子酸苛性钾溶液[C 6H 3（OK ）3]，它可吸收烟气中的RO 2与O 2气体。
当RO 2被吸收瓶Ⅰ吸收后，吸收瓶Ⅱ则吸收的烟气容积中的O 2气体。
焦性没食子酸苛性钾溶液吸收O 2的化学反应式为：4C 6H 3（OK ）3 + O 2→2[（OK ）3C 6H 2—C 6H 2（OK ）3]+2 H 2 O吸收瓶Ⅲ内盛氯化亚铜的氨溶液[Cu （NH 3）2Cl ]，它可吸收烟气中的CO 气体。
其化学反应式为：Cu （NH 3）2Cl+2CO → Cu （CO ）2Cl+ 2NH 3；它同时也能吸收O 2气体。
故烟气应先通过吸收瓶Ⅱ，使O 2被吸收后，这样通过吸收瓶Ⅲ吸收的烟气只剩下一氧化碳CO 气体了。
综上所述，三个吸收瓶的测定程序切勿颠倒。
在环境温度下，烟气中的过饱和蒸汽将结露成水，因此在进入分析器前，烟气应先通过过滤器，使饱和蒸汽被吸收，故在吸收瓶中的烟气容积为干烟气容积，气体容积单位为Nm 3/Kg ，测定的成分为干烟气容积成分百分数，即CO 2+SO 2+O 2+CO+N 2=100%CO 2=%1002×gyCO V V （3-1）；SO 2=%1002×gy SO V V （3-2）；O 2 =%1002×gyO V V （3-3）；CO =%100×gyCOV V （3-4）；2N 2 =%1002×gyN V V （3-5）；三、实验仪器及材料1、奥氏烟气分析器主要部件：过滤器、量筒（100ml ）、水准瓶、三通旋塞、吸收瓶 2、吸收剂配置⑴KOH 溶液：称取65gKOH 溶于130 ml 蒸馏水中。
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a)烟道气体成分分析方案
对烟气成分进行分析，在设备上选择质谱仪作为在线分析仪表。
采用1台质谱仪、4套采样探头、2套前处理系统、1套后处理系统及1座分析小屋。
质谱仪同时对两个采样点（余热锅炉入口、电收尘出口）进行分析，两采样点双流路切换分析，每个点的分析时间小于10S。
对于烟气成分分析选用上海舜宇恒平的工业连续在线质谱仪进行测量。
质谱仪可快速响应，实时监测烟道气中成分变化，以便快速反映工艺状况、指导工艺生产。
烟气中湿度测量选用瑞士ROTRONIC公司的高温湿度计进行测量，自带温度计算。
由于烟气中含有大量粉尘和水，系统难点在于预处理系统的处理，本系统主要采用采样探头的一备一用设计，同时自动控制反吹以防止堵塞，同时采用美国杜邦公司的nafion管进行脱水。
整个方案主要由采样探头、前处理、后处理、及在线分析设备构成。
在现场需要布置单独的现场小屋用于放置在线分析设备。
样品采样探头安装在工艺现场取样点位置，针对余热锅炉入口和电收尘出口工况中高温、高粉尘、高水的特殊情况，每个采样点均采用一用一反吹的冗余设计，由PLC控制系统实现，正常工作时，PLC控制相应的电磁阀动作，一个采样探头正常工作取样、另外一套采样探头反吹电磁阀打开，氮气对另外一个采样探头进行反吹。
以防止探头堵塞。
探头采用法兰对接，采样探针伸入烟道的1/3至1/2位置。
由于烟道内的高温高粉尘工况，为防止粉尘的冲刷在探针外部设有保护套管，同时探针入口处设有金属网的过滤器，以减少进入取样管的粉尘，防止管线堵塞。
PLC控制系统安装在分析小屋内，同时控制4个采样点之间的切换和反吹，每个位号的采样点的双采样探头切换采用定时反吹，具体的切换间隔根据现场实际调试而定。
前处理箱就近安装在工艺现场取样点位置，用于样品的降温、除尘和脱水。
样品的降温通过风冷方式实现，冷却用的仪表风先进行伴热，温度维持在80℃左右，然后与现场采样探头出来的烟气进行热交换，同
时在换热罐内进行沉降。
对于烟气中水分的脱离采用美国杜邦公司的nafion管进行脱水，该管由于其分子结构特殊性，只允许水分子及NH3通过，干燥气（低露点）与样气反方向流动，水分子能顺利通过nafion 管，而其他气体分子均可以保留下来，样品最低露点可除至-20℃。
由于样品中含有SO
3，SO
3
常温下为固体，因此从前处理至后处理的管
线采用一体化电伴热管缆，以保证整个样品传输过程中温度大于60℃，以保证SO
3
维持气态。
根据现场分析小屋与采样点的位置，每个分析点提供100米的一体化管缆。
样品传输的伴热供电统一由小屋提供。
小屋内设电伴热供电开关2个。
后处理箱安装在分析小屋的背墙上，主要功能包括泵的取样、细过滤以及稳流稳压。
后处理中采用电泵提供取样压力，同时设有三通过滤器，用于细过滤粉尘，过滤等级为7um，同时三通过滤器设有旁通口，用于减少样品的分析滞后。
流量计用于调节样品的进质谱仪的流量，质谱仪内部自带流路切换模块。
在线分析得出的数据，通过在线分析小屋内的客户端电脑与底吹炉控制室之间的数据通讯上传至底吹炉控制室，写入数据库并在屏幕上进行实时显示。