發(fā)布時(shí)間：2017-09-23 09:20

  本文關(guān)鍵詞：長光程DOAS在線監(jiān)測氨排放應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 差分吸收光譜法 長光程氣體吸收池 氨排放監(jiān)測 小波變換

【摘要】：現(xiàn)今社會(huì),制藥、化工、電力等行業(yè)排放的包括氨氣在內(nèi)的眾多有害氣體已經(jīng)成為主要的大氣污染源,伴隨著降雨、降雪等方式,在大氣污染的影響之下,水污染、固體污染等污染也隨之而來,使得我們正面臨著嚴(yán)峻的世界性環(huán)境問題。近年來,霧霾已然成為大眾關(guān)注的熱點(diǎn)問題。而氨氣這個(gè)早已在科學(xué)界達(dá)成共識的致霾元兇至今仍未納入減排監(jiān)控。在硫化物、氮氧化物的排放得以控制后,如果仍不能使得氨氣排放得以控制,那么治霾的成效將會(huì)大打折扣。目前,我們可以做的就是對氨氣排放進(jìn)行單獨(dú)的、實(shí)時(shí)的監(jiān)測,通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)來進(jìn)一步認(rèn)識氨氣在霧霾的形成過程中所產(chǎn)生的作用。本文利用差分吸收光譜法實(shí)現(xiàn)了對氨氣的在線監(jiān)測。首先,對本課題的研究背景以及國內(nèi)外氨氣濃度測量的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析與介紹。其次,對差分吸收光譜法的基本原理以及該方法的難點(diǎn)進(jìn)行了分析與研究。接著,完成了適用于長光程氨排放監(jiān)測的氣體吸收池的設(shè)計(jì)與制作,完成了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建,對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分,包括光學(xué)系統(tǒng)、長光程氣體吸收池、配氣系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。然后,針對氨氣的吸收特性以及實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)條件,確定氨氣的吸收波段;應(yīng)用最小二乘法對未經(jīng)任何處理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,反演氨氣濃度并計(jì)算其與標(biāo)準(zhǔn)濃度之間的誤差;采用小波變換對采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理,用處理過后的數(shù)據(jù)反演氨氣濃度并計(jì)算其與標(biāo)準(zhǔn)值之間的誤差,確定更接近標(biāo)準(zhǔn)值誤差更小的小波;比較經(jīng)小波變換降噪后的氨氣濃度與未經(jīng)任何處理直接反演的氨氣濃度結(jié)果,得出經(jīng)小波處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果效果更好的結(jié)論。最后,通過以上數(shù)據(jù)分析,得出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作的長光程氣體吸收池以及搭建的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠滿足長光程氨氣的吸收特性的研究,實(shí)驗(yàn)效果良好,實(shí)驗(yàn)方法具有現(xiàn)場可操作性。
【關(guān)鍵詞】：差分吸收光譜法 長光程氣體吸收池 氨排放監(jiān)測 小波變換
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X831
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題的背景以及意義10-11
• 1.2 氨氣濃度測量相關(guān)技術(shù)及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析11-14
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 差分吸收光譜法原理16-23
• 2.1 差分吸收光譜法的理論16-19
• 2.1.1 Lambert-Beer定律16-17
• 2.1.2 修正的Lambert-Beer定律17-19
• 2.2 差分吸收光譜法難點(diǎn)分析19-21
• 2.2.1 入射光穩(wěn)定性對濃度的影響分析19-20
• 2.2.2 氣體吸收截面的計(jì)算20-21
• 2.3 差分吸收光譜法在線監(jiān)測的特點(diǎn)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建23-41
• 3.1 實(shí)驗(yàn)整體布局23
• 3.2 光學(xué)系統(tǒng)23-27
• 3.2.1 光源的選擇23-25
• 3.2.2 單色儀25-26
• 3.2.3 數(shù)據(jù)采集器26-27
• 3.3 氣體吸收池的設(shè)計(jì)27-37
• 3.3.1 氣體吸收池池體材料的選擇27-28
• 3.3.2 反射鏡的選擇及安裝28-30
• 3.3.3 準(zhǔn)直鏡的選擇及安裝30-33
• 3.3.4 吸收池進(jìn)出口的設(shè)置33-34
• 3.3.5 吸收池的組建34-37
• 3.4 配氣裝置37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)處理分析41-59
• 4.1 差分光譜數(shù)據(jù)處理的算法41
• 4.2 最小二乘法擬合反演氣體濃度41-45
• 4.2.1 最小二乘法原理41
• 4.2.2 氨氣吸收截面的獲取41-44
• 4.2.3 氨氣濃度的反演44-45
• 4.3 小波變換數(shù)據(jù)處理45-55
• 4.3.1 小波變換降噪的原理45-46
• 4.3.2 小波的選取46-53
• 4.3.3 氨氣濃度的反演53-55
• 4.4 采用DoasDeductiveSystem軟件監(jiān)測氨氣濃度55-57
• 4.4.1 DoasDeductiveSystem軟件的簡介55-56
• 4.4.2 通過DoasDeductiveSystem軟件獲得氨氣吸收截面56-57
• 4.4.3 通過DoasDeductiveSystem軟件獲得氨氣濃度57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第5章 結(jié)論與展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梅魏鵬;余淼;師翔;王英;浮潔;張永彩;;小波降噪技術(shù)在差分吸收光譜濃度檢測中的應(yīng)用[J];影像科學(xué)與光化學(xué);2014年02期

2 張佳薇;王云龍;薛瑞;李明寶;;大氣環(huán)境中先進(jìn)與實(shí)用NH_3測量技術(shù)進(jìn)展[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年12期

3 曲哲超;李斌成;韓艷玲;;基于量子級聯(lián)激光器光腔衰蕩光譜技術(shù)的痕量氨氣檢測[J];紅外與毫米波學(xué)報(bào);2012年05期

4 何瑩;張玉鈞;王立明;尤坤;;氨氣激光在線檢測中濃度精確反演的研究[J];光學(xué)技術(shù);2012年04期

5 李亞飛;蔡小舒;;差分吸收光譜法在線監(jiān)測煙氣SO_2濃度的直接反演法[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2010年29期

6 劉前林;王立世;黃新建;吳艷丹;肖明威;;傅里葉變換在差分吸收光譜技術(shù)氣體濃度計(jì)算中的應(yīng)用[J];光譜學(xué)與光譜分析;2008年12期

7 邵理堂;湯光華;許傳龍;王式民;;利用小波變換消除顆粒物Mie散射對DOAS技術(shù)的影響[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年03期

8 徐亮;劉建國;高閩光;陸亦懷;魏秀麗;張?zhí)焓?朱軍;陳軍;;開放式長光程傅里葉變換紅外光譜系統(tǒng)在環(huán)境氣體分析中的應(yīng)用[J];光譜學(xué)與光譜分析;2007年03期

9 陳東;劉文清;張玉鈞;劉建國;王曉梅;闞瑞峰;王敏;;開放光程TDLAS系統(tǒng)對北京城區(qū)NH_3濃度的連續(xù)檢測[J];光學(xué)技術(shù);2007年02期

10 徐亮;劉建國;高閩光;陸亦懷;劉文清;張?zhí)焓?魏秀麗;趙雪松;朱軍;陳華;;開放光程傅里葉變換紅外光譜系統(tǒng)觀測城市空氣中的NH_3[J];大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭勇;基于可調(diào)諧光纖激光器的痕量氣體光聲光譜檢測技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張慧敏;DOAS方法的多特征譜解析及應(yīng)用[D];天津大學(xué);2009年

，

本文編號：904460