本文關(guān)鍵詞：寬范圍CEMS樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：樣品處理系統(tǒng)技術(shù)作為煙氣安全監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),在國內(nèi)外受到廣泛的關(guān)注。然而在工程實(shí)際應(yīng)用中,目前使用的樣品處理系統(tǒng)表現(xiàn)出針對性較強(qiáng),適用范圍較窄等諸多局限性,在很大程度上不能滿足不同燃料、不同燃燒方式,不同粉塵含量、不同煙氣濕度、煙氣溫度等條件下污染源排放連續(xù)監(jiān)測需求�；谏鲜鼍窒扌詥栴},本文系統(tǒng)地分析了應(yīng)用于CEMS的寬范圍樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問題,即協(xié)調(diào)處理好樣品氣條件、環(huán)境條件和應(yīng)用條件這三者之間的關(guān)系。研究了樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的重要影響因素,如采樣探頭、水分、管路泄露、吸附以及環(huán)境條件改變等,并有針對性的給出了減小或消除誤差的方法。在上述理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了寬范圍樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整方案。主要包括采樣探頭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、樣品傳輸管線的設(shè)計(jì)、樣品處理單元的設(shè)計(jì)以及輔助裝置的設(shè)計(jì)。其中,采樣探頭系統(tǒng)作為整套樣品處理系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵,在很大程度上決定著后期分析的成敗。為避免應(yīng)用中可能造成的共振進(jìn)而導(dǎo)致探頭斷裂,設(shè)計(jì)并計(jì)算了探頭的允許長度;此外,設(shè)計(jì)了探頭過濾器的完整結(jié)構(gòu),并采用PLC程控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了探頭過濾器的自動反吹掃。對樣品處理單元,采用三級過濾技術(shù)完成樣氣的除塵設(shè)計(jì),即在探頭處采用陶瓷過濾器,中間采用SiC高效過濾器,樣氣進(jìn)分析儀器前采用膜式過濾器。此外,分別采用Nafion管除濕技術(shù)和組合式過濾除濕技術(shù)解決樣品除濕問題。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了樣品處理系統(tǒng)的應(yīng)用效果。實(shí)驗(yàn)中以常見的揮發(fā)性有機(jī)物苯和正己烷為例,經(jīng)過樣品處理系統(tǒng)后,樣品的損失率在2%以內(nèi),測試樣品的定量重復(fù)性RSD=0.2766%,線性測試的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999。通過應(yīng)用冷干抽取法、高溫?zé)釢穹ê拖♂尦槿》ㄈN煙氣監(jiān)測系統(tǒng),對比分析了不同濕度對三種系統(tǒng)測試的影響。結(jié)果表明,對不含水分的模擬煙氣,三種系統(tǒng)測試效果良好,其線性相關(guān)系數(shù)R2均在0.999左右。模擬濕煙氣的測試結(jié)果表明,水分對SO2的影響要明顯大于對NO的影響,在低濃度時(shí)這種影響更為顯著。對比三套系統(tǒng)的測試結(jié)果,可以看出,高溫?zé)釢穹ㄏ到y(tǒng)對水分含量較為敏感,在精確控制稀釋比的前提下,稀釋抽取法系統(tǒng)對水分的抗干擾性表現(xiàn)出較好的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：安全監(jiān)測 樣品處理 除塵 除濕 寬范圍
【學(xué)位授予單位】：重慶科技學(xué)院
【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
• 1 緒論10-22
• 1.1 課題背景及選題意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-20
• 1.2.1 煙氣排放連續(xù)監(jiān)測的現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 樣品處理技術(shù)現(xiàn)狀15-19
• 1.2.3 樣品處理系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢分析19-20
• 1.3 主要研究內(nèi)容20-22
• 2 樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及影響因素分析22-29
• 2.1 設(shè)計(jì)思路22-24
• 2.1.1 關(guān)鍵技術(shù)問題分析22-23
• 2.1.2 具體設(shè)計(jì)思路23-24
• 2.2 樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響因素分析24-27
• 2.2.1 樣品處理系統(tǒng)的總體要求24-26
• 2.2.2 影響因素分析26-27
• 2.3 消除或減小誤差的方法27-28
• 2.3.1 探頭影響因素的消除27
• 2.3.2 水分影響誤差的消除27
• 2.3.3 管路泄露或吸附誤差的消除27-28
• 2.3.4 其他誤差分析28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 3 寬范圍樣品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-43
• 3.1 理論分析29-32
• 3.1.1 煙氣動力學(xué)分析29-30
• 3.1.2 煙氣除塵機(jī)理研究30-31
• 3.1.3 煙氣除濕機(jī)理研究31-32
• 3.2 采樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-35
• 3.2.1 煙氣采樣點(diǎn)選擇32
• 3.2.2 采樣泵設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.3 采樣探頭設(shè)計(jì)33-35
• 3.3 樣品處理單元設(shè)計(jì)35-38
• 3.3.1 除塵裝置設(shè)計(jì)方案35-36
• 3.3.2 除濕裝置設(shè)計(jì)方案36-37
• 3.3.3 對比總結(jié)37-38
• 3.4 樣品傳輸單元分析38-39
• 3.4.1 煙氣樣品傳輸?shù)幕疽?/span>38
• 3.4.2 傳輸管線的伴熱保溫38-39
• 3.5 輔助裝置設(shè)計(jì)39-42
• 3.5.1 系統(tǒng)氣路設(shè)計(jì)39-41
• 3.5.2 樣品處理箱保溫伴熱設(shè)計(jì)計(jì)算41-42
• 3.6 小結(jié)42-43
• 4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測試與應(yīng)用研究43-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料43-44
• 4.2 樣品處理系統(tǒng)性能指標(biāo)測試實(shí)驗(yàn)44-46
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)測試方案44
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)條件與測試過程44-45
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析45-46
• 4.3 不同濕度下不同監(jiān)測系統(tǒng)的測試實(shí)驗(yàn)46-51
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)測試方案46-47
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-51
• 4.4 小結(jié)51-52
• 5 總結(jié)與展望52-53
• 5.1 總結(jié)52
• 5.2 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 附錄 整套樣品處理系統(tǒng)氣路流程設(shè)計(jì)方案56-57
• 致謝57-58
• 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論著及取得的科研成果58-59

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