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氣溫度對氮氧化物測量有影響嗎

更新時間:2025-08-21點擊次數:105

氣溫度對氮氧化物測量有影響嗎


有影響。煙氣溫度對氮氧化物測量有影響的。空氣中的氨氧化物主要是一氧化氨和二氧化氮,在測定氨氧化物濃度時,應先用三氧化鉻將一氧化氮氧化成二氧化氮.二氧化氮被吸收液吸收后,生成亞硝酸和硝酸.其中,亞硝酸與對氨基苯磺酸發生重氮化反應,再與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色偶氨染料,據其顏色深淺,用分光光度法定量。

高濃度煙氣測量、 煙氣傳感器、 工業煙氣分析


以下是溫度影響的主要體現和原因:

1. 對測量儀器本身的影響(物理層面)

大多數在線監測系統(CEMS)需要將高溫煙氣冷卻并處理后才能送入分析儀。

  • 冷干法/熱濕法系統: 在“冷干法"系統中,高溫煙氣必須通過采樣探頭和伴熱管線,被冷卻并去除水分后,再送入分析儀。如果冷卻過程中的溫度控制不當,可能導致:

    • 冷凝水產生: 氮氧化物中的二氧化氮(NO?)極易溶于水。如果煙氣在到達分析儀前溫度降至露點以下產生冷凝水,NO?會溶解在其中,導致測量值嚴重偏低。這是最常見的誤差來源之一。

    • 吸附/反應: 高溫下,煙氣中的成分在采樣管路壁上發生吸附或化學反應的幾率較小。但當溫度降低時,某些成分可能會吸附在管壁上,造成損失或后續脫附帶來干擾。

  • 熱濕法系統: “熱濕法"系統則全程保持高溫(通常高于180°C),直到氣體進入分析儀,從而避免上述冷凝和溶解問題,特別適合測量含有大量水分和易溶成分(如SO?和NO?)的煙氣。但這種系統對設備材質和維護要求更高。

2. 對氣體體積和濃度計算的影響(物理層面)

這是最直接和普遍的影響。

  • 濃度定義: 環保標準中規定的排放濃度通常是折算到標準狀態下的干基濃度(例如,溫度273K,壓力101.325kPa,除去水分)。

  • 實際測量: 分析儀測出的是實際工況下的濃度(濕基、實際溫度壓力)。

  • 轉換過程: 從工況濃度換算到標干濃度,必須知道煙氣的溫度、壓力和濕度。溫度是其中最關鍵的參數之一。

    • 理想氣體定律: 根據PV=nRT,氣體的體積與熱力學溫度(K)成正比。煙氣溫度越高,其體積膨脹越大,導致其工況濃度(單位體積內的分子數)會被“稀釋"而降低

    • 舉例: 假設在煙道內700K(約427°C)高溫下,分析儀測得的NOx原始濃度為100 ppm。如果不進行溫度校正,直接使用這個值,那就錯了。換算到標準狀態273K后,其標干濃度會高達 (700/273) * 100 ≈ 256 ppm!誤差巨大。

因此,必須配備精確的溫度傳感器(如Pt100熱電偶),并將實時溫度數據參與濃度計算,才能得到準確、合規的排放數據。

3. 對化學反應的影響(化學層面)

溫度變化會改變煙氣中氮氧化物各組分的化學平衡。

  • NO/NO?平衡: 煙氣中的NOx主要是NO和NO?的混合物。它們之間存在一個化學平衡:2NO + O? ? 2NO?

    • 高溫利于NO生成: 這個反應是放熱反應。根據勒夏特列原理,溫度越高,平衡越向吸熱反應方向移動,即向生成NO的方向移動。因此,在高溫煙氣中,NO所占的比例會更高,NO?的比例更低。

    • 低溫利于NO?生成: 當煙氣溫度降低時(例如在煙囪或采樣管路中),平衡會向生成NO?的方向移動。

  • 對測量的影響: 不同分析儀對NO和NO?的響應可能不同。如果采樣過程中溫度發生變化,NO/NO?的比例就會改變,即使總摩爾數不變,也可能導致測量結果的變化。此外,如前所述,NO?更容易溶解,低溫下比例增高會加劇溶解損失的風險。



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