。差分吸收光譜技術(shù)是一種光譜監測技術(shù),其基本原理就是利用空氣中的氣體分子的窄帶吸收特性來(lái)鑒別氣體成分,并根據窄帶吸收強度來(lái)推演出微量氣體的濃度.憑借其低廉且簡(jiǎn)單的設備裝置和出色的監測能力,DOAS技術(shù)在國外的大氣監測領(lǐng)域內已經(jīng)被廣泛應用。
光纖光譜儀在可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)波段廣泛用于監測標準污染物O3、NO2、SO2和苯系物等,測量的種類(lèi)僅限于對該波段的窄吸收光譜線(xiàn)的氣體成分,但其對于大氣平流層中的易反應氣體OH、NO3和HONO的測量十分有效.和其他傳統光學(xué)監測方法相比,可同時(shí)監測多種成分,但是其監測中受水汽和氣溶膠影響較大。
光纖光譜儀的煙氣測量原理:
根據朗伯比爾定律
A為吸光度,T為透射比(透光度),是出射光強度比入射光強度。K為摩爾吸光系數,它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長(cháng)λ有關(guān)。c為吸光物質(zhì)的濃度,單位為mol/L,b為吸收層厚度,單位為cm
據此可以根據對監測光吸收程度的不同來(lái)監測各污染因子的濃度,但是在應用前,需要考慮大氣中存在的瑞利散射和米氏散射所造成的影響來(lái)對公式進(jìn)行一定程度的修正。
為了消除瑞利散射和米氏散射等的影響,在數學(xué)上通常采用濾波技術(shù),將包含在大氣吸收光譜中由分子吸收引起的光譜變化分離出來(lái)。這種數學(xué)上的處理是基于:由瑞利散射和米氏散射等引起的光學(xué)厚度的變化隨波長(cháng)緩慢變化,而由分子吸收特性引起的光學(xué)厚度的變化隨波長(cháng)快速變化。為此將散射引起的光譜變化稱(chēng)為“寬帶”光譜(低頻部分),將分子吸收引起的光譜變化稱(chēng)為“窄帶”光譜(高頻部分)。計算過(guò)程中使用高通濾波器將隨波長(cháng)快速變化的“窄帶”光譜分離出來(lái),被分離出來(lái)的分子吸收光譜用參考光譜進(jìn)行擬合,來(lái)計算出存在于被測大氣中的光吸收物質(zhì)的濃度。這就是差分吸收光譜法的基本思想。
適用范圍:
1)適合高濕度、低 SO2、氨逃逸煙氣成分分析;
2)各類(lèi)脫硫脫硝 VOC 脫除設備效率的測定;
3)各種鍋爐、工業(yè)爐窰的 SO2、NH3、NO、NO2、H2S 排放濃度測定
4) 各種生產(chǎn)工藝廢氣的烯烴類(lèi)、芳烴類(lèi)、醛酮、硫醇硫醚類(lèi)、胺類(lèi)酰胺類(lèi)及雜環(huán)類(lèi)有機物排放濃度測定
工作過(guò)程:
1) 氣體通過(guò)煙氣預處理裝置后,進(jìn)入氣室并從煙氣排出端排出;
2) 紫外光經(jīng)過(guò)氣室(不同種類(lèi)不同濃度的氣體)并被光譜儀接收,進(jìn)入光譜儀的各個(gè)波段的光子數有相應的減少;
3) 光子數的變化可以通過(guò)計算機以光子數譜線(xiàn)圖的形式反映出來(lái),或者直接轉化為電信號進(jìn)行數據處理;
數據處理通過(guò)有效的算法對這些數據實(shí)時(shí)處理后得出各種成分的氣體濃度并且通過(guò)顯示端顯示出來(lái)。
相關(guān)文獻表明,選用下列的波長(cháng),經(jīng)過(guò)公式推演,可以得到氣體的具體濃度:
SO2:271.98nm;
NO2:231.46nm;
NO:225.94nm;
NH3:214.63nm
DOAS系統的基本結構中的光學(xué)結構為簡(jiǎn)單的濾波器。
在該系統中,光纖光譜儀推薦使用北京鑒知的SR50C微型光纖光譜儀,該微型光譜儀光譜范圍廣,具有高信噪比和高光通量,同時(shí)體積小重量輕,適合在各種環(huán)境下使用。
同時(shí),鑒知技術(shù)提供專(zhuān)業(yè)的售后技術(shù)服務(wù),DOAS系統的搭建和數據處理的方式都可以由北京鑒知的售后服務(wù)提供。