氮氧化物(NOX)是造成大氣污染的主要污染源之一,造成NOX的產(chǎn)生的原因可分為兩個方面:自然發(fā)生源和人為發(fā)生源。自然發(fā)生源除了因雷電和臭氧的作用外,還有細菌的作用。自然界形成的NOX由于自然選擇能達到生態(tài)平衡,故對大氣沒有多大的污染。然而人為發(fā)生源主要是由于燃料燃燒及化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的。例如:火力發(fā)電廠、煉鐵廠、化工廠等有燃料燃燒的固定發(fā)生源和汽車等移動發(fā)生源以及工業(yè)流程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物,排放NOX的量占到人為排放總量的90%以上。據(jù)統(tǒng)計全球每年排入到大氣的NOX總量達5000萬t,而且還在持續(xù)增長。研究與治理NOX成已經(jīng)成為國際環(huán)保領(lǐng)域的主要方向,也是我國“十二五”期間需要降低排放量的主要污染物之一。
一、 主要危害:
通常所說的氮氧化物(NOx)主要包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5 等幾種。這些氮氧化物的危害主要包括: ①NOX 對人體及動物的致毒作用; ②對植物的損害作用;③NOX是形成酸雨、酸霧的主要原因之一; ④NOX 與碳氫化合物形成光化學(xué)煙霧;⑤NOX 亦參與臭氧層的破壞。
1.1、對動物和人體的危害 N0對血紅蛋白的親和力非常強,是氧的數(shù)十萬倍。一旦NO進入血液中,就從氧化血紅蛋白中將氧驅(qū)趕出來,與血紅蛋白牢固地結(jié)合在一起。長時間暴露在1~1.5mg/l 的NO。環(huán)境中較易引起支氣管炎和肺氣腫等病變.這些毒害作用還會促使早衰、支氣管上皮細胞發(fā)生淋巴組織增生,甚至是肺癌等癥狀的產(chǎn)生。
1.2 形成光化學(xué)煙霧 N0排放到大氣后有助于形成O3。,導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的形成N0+HC+02+陽光→NO2+O3(光化學(xué)煙霧)這是一系列反應(yīng)的總反應(yīng)。其中HC為碳氫化合物,一般指VOC(volatile organic compound)。VOC的作用則使從NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2時不利用03,從而使03富集。光化學(xué)煙霧對生物有嚴重的危害,如1952年發(fā)生在美國洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件致使大批居民發(fā)生眼睛紅腫、咳嗽、喉痛、皮膚潮紅等癥狀,嚴重者心肺衰竭,有幾百名老人因此死亡。該事件被列為世界十大環(huán)境污染事故之一。
1.3 導(dǎo)致酸雨酸霧的產(chǎn)生。高溫燃燒生成的NO排人大氣后大部分轉(zhuǎn)化成NO,遇水生成HNO3、HNO2,并隨雨水到達地面,形成酸雨或者酸霧。
1.4 破壞臭氧層 N2O能轉(zhuǎn)化為NO,破壞臭氧層,其過程可以用以下幾個反應(yīng)表示:
N2O+O→N2+O2,N2+O2→2NO
NO+O3→NO2+O2,NO2+O→NO+O2
O3+0→202
上述反應(yīng)不斷循環(huán),使O3分解,臭氧層遭到較大的破壞。
二、氮氧化物檢測治理
煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測量、皮托管煙氣流速測量及計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),實現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線連續(xù)監(jiān)測。同時又針對國內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進行了改進。并按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計定型,提供專業(yè)的中文操作平臺及中文報表功能、多組模擬量及開關(guān)量輸入輸出接口,可實現(xiàn)現(xiàn)場總線的連接以及多種通訊方法的選用,使系統(tǒng)運行方便靈活。
煙氣連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)是功能齊全,整體水平最高的固定污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要由以下幾個子系統(tǒng)組成:
1、固態(tài)顆粒物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng),采用激光后散射單點監(jiān)測。
2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)多組分氣體分析儀(SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3)
3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度,濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測子系統(tǒng)
4、數(shù)據(jù)處理與遠程通訊系統(tǒng)
▌技術(shù)說明
● 抽取冷凝法CEMS能夠測量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度;
● SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜(DOAS)分析技術(shù)或紅外線NDIR分析技術(shù);
● O2采用電化學(xué)氧電池;
● 濕度采用高溫電容法;
● 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻(PT100)、壓力傳感器和皮托管微壓差法;
● 粉塵采用激光后散射法;
● 紫外差分吸收光譜(DOAS)分析技術(shù)除了能夠測量SO2和NOx外,還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體;
● 與抽取熱濕法CEMS相比,本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、響應(yīng)速度快、維護方便等優(yōu)點;
● 與原位法相比,分析儀具有支持在線校準(zhǔn)、測量值波動小、可靠性高、設(shè)備維護簡單等優(yōu)點;
● 本分析儀整機結(jié)構(gòu)緊湊,方便運輸和安裝。
● 系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集率≥90%,系統(tǒng)提供的檢測數(shù)據(jù)資料可用率≥90%,并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。
● 輸出單位:對所檢測煙氣的各種參數(shù),系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4~20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3,流量計測出流速信號應(yīng)折算成體積流量Nm3/s輸出,溫度單位為℃。
● 系統(tǒng)能夠真正實現(xiàn)無人職守運行,系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報警功能,包括:測量元件/檢測探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線溫度低、預(yù)處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。
▌技術(shù)參數(shù)
▌產(chǎn)品特點
維護方便,操作簡單;
氣體室具有微伴熱功能,減少透鏡清洗周期;
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,集成度高;
在引流泵的作用下,煙氣經(jīng)探頭、伴熱管線后直接進入氣體室,測量SO2和NOx濃度,再進入氧化鋯/濕度/引流泵模塊后,直接排出,系統(tǒng) 構(gòu)造簡單,集成度高,維護方便;
核心器件和算法全部自主研發(fā);
核心器件包括光源、光譜儀、氣體室、濕度模塊、粉塵儀等全部自主研發(fā);
DOAS算法自主研發(fā),系統(tǒng)具有較強的市場競爭力。
▌主要功能
監(jiān)測項目:煙塵(顆粒物)濃度、SO2的(標(biāo)準(zhǔn)、濕基、干基和折算)濃度、煙氣流速、煙氣溫度、煙氣濕度、煙氣含氧量等多項相關(guān)參數(shù)及統(tǒng)計排放率、排放總量等。
顯示功能:全中文圖形界面,可顯示參數(shù)列表、實時曲線圖、歷史曲線圖、歷史數(shù)據(jù)、報警畫面、報表等。
打印功能:定時打印和人工打?。òó嬅?、曲線、參數(shù)及報表)。
報警功能:超限報警、事故報警。
歷史數(shù)據(jù):完善的歷史數(shù)據(jù)存儲及顯示功能,數(shù)據(jù)存儲最小間隔可達1秒,存儲量可達數(shù)年。
數(shù)據(jù)傳輸:系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可通過局域網(wǎng)與其它計算機共享,也可以通過GPRS進行遠程數(shù)據(jù)傳輸。
可擴展性:擴展性強,可根據(jù)政策和法規(guī)的改變隨時增加新的內(nèi)容。
通訊接口:RS232/RS422/RS485
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