[发明专利]烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法和检测装置在审
申请号: | 201811343428.0 | 申请日: | 2018-11-13 |
公开(公告)号: | CN109211816A | 公开(公告)日: | 2019-01-15 |
发明(设计)人: | 张健;余辉龙;沈卫康;赵静;覃翠;魏峘 | 申请(专利权)人: | 南京工程学院 |
主分类号: | G01N21/31 | 分类号: | G01N21/31 |
代理公司: | 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 | 代理人: | 严晓彪;董建林 |
地址: | 211167 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 烟气 干扰气体 抗干扰 荧光 原子吸收光谱法 原子荧光光谱法 检测装置 波长 去除 检测 二氧化硫气体 测量光路 检测测量 米氏散射 气体分子 瑞利散射 实时获得 差异性 汞原子 滤色片 紫外线 反演 光池 吸收 测量 数学 | ||
1.烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、理论气体:纯含Hg的烟气,基于比尔定律和原子吸收光谱法,建立入射光强、第一检测光强、Hg浓度的第一关系;
S2、混合气体:在纯含Hg的烟气中引入干扰气体,根据加性原理,在第一关系中引入干扰项,包括干扰气体的浓度与第二检测光强的关系,获得第二关系;
所述干扰气体包括产生和不产生荧光的干扰气体;
S3、利用原子荧光法,入射光分别选择对Hg有/无荧光效率的波段,入射光强与步骤S1相同,建立产生和不产生荧光的干扰气体的第三检测光强和第四检测光强,分别与其浓度的第三关系和第四关系;
S4、将第三关系、第四关系代入第二关系中,排除干扰气体,即获得烟气中的Hg浓度。
2.根据权利要求1所述的烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法,其特征在于,所述步骤S2中干扰项还包括气体分子的米氏散射和瑞利散射的影响,气体分子包括Hg分子和干扰气体分子。
3.根据权利要求2所述的烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法,其特征在于,所述步骤S1中的第一关系为:
式(1)中,I1为第一检测光强,I0为入射光强,εHg为汞的吸收截面,cHg为汞的浓度,L为光池的长度。
4.根据权利要求2所述的烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法,其特征在于,所述步骤S2中,以产生荧光的干扰气体为SO2为例,则第二关系为:
式(2)中,表示不产生荧光的干扰气体的影响,εR表示瑞利散射的影响,εM表示米氏散射的影响;
令可得:
5.根据权利要求2所述的烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法,其特征在于,所述步骤S3中第三关系、第四关系的建立,包括以下步骤:
A1、以检测气室的长度为X轴,将气室分为i层,对于其中的任意一层则有如下关系:
则:
Hg吸收的光强为:
SO2吸收的光强为:
式(4)中,Ii为第i层气室的入射光强,Ix为在第i层气室产生的荧光强度,x为第i层气室距离光池起始的距离,为荧光系数;
A2、与原子吸收光谱法中检测Hg的253.7nm的紫外谱线对应,取253.7nm的荧光检查波长,则:
式(7)中,I2为第三检测光强,I0为入射光强,为Hg在253.7nm波长的荧光系数,为SO2在253.7nm波长的荧光系数;
A3、取320nm作为SO2在240-420nm的荧光检查波长,则:
式(8)中,I3为第四检测光强,为SO2在320nm波长的荧光系数;
A5、结合式(3)、(8),可得SO2的浓度:
6.根据权利要求2所述的烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法,其特征在于,所述步骤S4中Hg浓度的计算为,结合式(3)、(7)和(9),可得:
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