[发明专利]一种用于同时检测烟气中SO2

说明书

本发明提供一种用于同时检测烟气中SO₂、SO₃的装置及方法，包括采样系统、反应系统和色谱系统采样系统包括耐高温采样管、烟气管路；反应系统包括氧化反应器、变色反应器及其相应的氧化吸收反应，其中氧化反应器作用于烟气上行管路中的烟气，采用定量的H₂O₂、NaOH、去离子水将烟气中的SO_x转化为SO₄^2‑，变色反应器作用于烟气下行管路中的烟气，采用碘量法准确分析烟气中的SO₂含量，并将SO_x转化为SO₄^2‑。该方法精度高，重复性好，检测范围宽，0.1mg/Nm³‑几万mg/Nm³，该分析方法克服原位测量的随机性，偶然性，可同时准确分析烟气中SO₂和SO₃的含量，便于考察烟气中SO₂和SO₃的平衡关系。

技术领域

本发明属于烟气治理技术领域，具体是涉及一种用于同时检测烟气中SO₂、SO₃的装置及方法。

背景技术

工业化石燃料燃烧过程中产生的硫氧化物主要为SO₂和少量的SO₃，是一种严重的污染物。以燃煤电厂为例，其高温烟气中的SO₂含量在几百至几千ppm，SO₃含量约为SO₂含量的 0.5-5.0％，SO_x对人体危害极大，是形成酸雨的主要原因，也是大气PM2.5的重要来源之一。目前的脱硫方法能够有效脱除SO₂，脱除效率可达98％，但对SO₃的脱除效率较低。

SO₃是非极性分子，常温下为无色透明油状液体，具有强刺激性味道。当烟气温度被降至大约300℃以下时，其中所含的SO₃气体会与水蒸气结合形成硫酸。硫酸具有较高的沸点，从而使烟气具有较高的酸露点。当烟气中硫酸浓度为1-50ppm，烟气露点约为110-160℃。烟气中的SO_x不仅引起余热锅炉换热器等设备腐蚀，而且会与过量的氨逃逸NH₃反应生成NH₄HSO_x等，引起空气预热器堵塞、SCR催化剂失活，严重影响SCR催化剂的脱硝效率。此外，工业化石燃料燃烧产生的SO₃不仅造成酸性烟羽，而且排放时会形成蓝色或黄色烟羽，增加了烟囱排放的烟羽浊度，破坏了景观。

为了降低燃烧设备受到的腐蚀，减少酸性气体的排放，定量评估不同助剂和烟气处理设施的效果，亟需对烟气中SO₂、SO₃浓度及其平衡关系进行精确的测量。由于SO₃化学性质非常活泼，极易被水吸收并吸附在各种材料表面，且SO₃在烟气中浓度非常低，并且易受SO₂测量影响，因此SO₃检测技术一直是难点问题。