烟气中二氧化硫监测方法的探讨

烟气中二氧化硫监测方法的探讨

宫瑶

重庆钢铁股份有限公司重庆市长寿区401258

摘要：钢铁、水泥等行业对烟气中二氧化硫的监测，按采样方式可分为两种，在线监测和手工监测。本文主要针对两种方法进行对比与探讨，并与实践相结合，采取更好的方法对企业二氧化硫进行监测。

关键词：在线监测；手工监测；二氧化硫

1.引言

在线监测应用于连续自动监控污染物排放总量，人工监测应用于污染源的实时监测，分析方法主要有碘量法、定电位电解法、非分散红外吸收法、紫外脉冲荧光法、紫外吸收法等，大多数企业的自行监测均采用便携式定电位电解法采样仪进行手工监测和非分散红外吸收法作为在线监测，采用便携式定电位电解法采样仪在监测过程中遇到高浓度一氧化碳，将产生正干扰，严重影响数据的准确性，在工作实践中，我们结合企业的自身条件，采取仪器和化学方法相结合，解决高浓度一氧化碳干扰问题，供环境监测同行借鉴。

2.在线、人工二氧化硫监测仪器介绍

人工二氧化硫分析仪：定电位电解法（LH-501智能烟气采样仪，仪器编号：021806009）；智能恒温恒流自动连续大气采样器（LH200，仪器编号：013010009）

多孔筛板吸收瓶；非分散红外吸收在线监测仪：

烟气二氧化硫的人工监测中，区县环境监测站和企业环境监测站基本都配置便携式分析仪，采用的分析方法为定电位电解法，优点是小型、轻便、快速、价廉，仪器核心部件是二氧化硫传感器，其原理是烟气由采样泵直接从烟道抽入传感器气室，通过渗透膜进入电解槽，在电解槽内进行氧化反应，产生电解电流，在一定范围内其大小与二氧化硫浓度呈正比，通过对传感器的标定，检测电解电流，以此测定烟气中二氧化硫，此方法的主要缺点是传感器使用寿命短，高浓度一氧化碳对二氧化硫测定产生正干扰。主要生产厂家有青岛崂应、武汉天虹、武汉林海等。

二氧化硫在线监测普遍采用非分散红外吸收法，烟气通过采样伴热管直接从烟道内抽取，全程伴热，加热温度大于120度，防止水气结露造成二氧化硫的损失，再经过多级除湿，进入气室测量，其原理为二氧化硫在红外区域7.3微米四周的光吸收进行浓度测定，当一束恒定的7.3微米的红外光通过含有二氧化硫的介质时，被二氧化硫吸收，光通量被衰减，测出衰减光能量，即可求出二氧化硫的浓度，其优点是连续自动测定、抗干扰，不足的是价格高，设备笨重，主要生产厂家有重庆川仪、湖南力合、杭州聚光等。

3.在线、人工监测仪器的比对

对钢铁行业某烟囱烟气的监测中，采用同时采样的方式，定电位电解法监测数据如下表一：

非分散红外吸收法在线监测设备监测数据如下表二：

监测时一氧化碳浓度大于6000mg/m3（仪器最大量程为6000，本文目的是说明一氧化碳对测定的干扰，具体干扰的程度不作探讨，所以没有准确测量一氧化碳浓度），以上数据说明，一氧化碳对二氧化硫的监测数据产生干扰，在线和人工数据无法比对，两种监测方法存在系统偏差。

4.采用化学分析法验证

为了科学、真实的反应监测数据的准确性，采用甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法对烟道气体进行了监测，该方法测定范围2.5~500mg/m3，采用串联两个多孔玻板吸收瓶，吸收瓶分别装25ml吸收液进行采样，仪器采用智能恒温、恒流自动连续大气采样器（LH-200，），仪器连接方式如图。采样后，经比色分析，监测数据如下：

表3甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测试数据

5.结论

监测数据显示，三种方法的监测数据，定电位电解法数据偏高，既是在一氧化碳干扰的情况下，烟气中二氧化硫监测数据出现正干扰，且其干扰呈非线性，即一氧化碳浓度与二氧化硫干扰值不呈比例（本文不作具体分析），红外和化学分析方法的数据基本吻合。对于钢铁行业的监测站，若采用非分散红外吸收法进行监测，不仅设备仪器昂贵，且设备笨重，对于企业自行监测的频率来说，根本无法实施。经过我们的实践，采用化学分析与仪器分析相结合的方法，设备简单，分析过程便捷，采用现有的常规分析设备，无需增加设备投资，且采用标准分析方法，避免了干扰，适用于钢铁行业焦炉烟囱、干熄焦烟囱、烧结机头及炼铁热风炉等地点，解决了烟气二氧化硫监测的难题，填补了环境监测的一项空白。

参考文献：

[1]《空气和废气监测分析方法》（第四版），中国环境科学出版社

[2]《固定污染源废气二氧化硫的测定非分散红外吸收法》（HJ629-2011）

[3]《固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法》（HJ/T57-2000）

[4]《固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》（HJ/T56-2000）