3.4 Измерение содержания диоксида серы в отходящих газах

Основные принципы действия, используемые в газоанализаторах без предварительной подготовки пробы, следующие:

• абсорбционно-оптические (инфракрасного и ультрафиолетового поглощения),

• термокондуктометрический,

• термомагнитный,

• пневматический;

Для измерения концентрации сернистого ангидрида наиболее подходящим является один из методов, основанных на инфракрасном поглощении – оптико-акустический.

Оптико-акустический метод основывается на следующем физическом явлении. Если газ, способный поглощать инфракрасные лучи, поместить в закрытый объем, и подействовать влиянием потока инфракрасной энергии, то за некоторый промежуток времени газ нагревается до некоторой температуры, которая определяется условиями теплопередачи. Одновременно увеличивается также давление газа. Когда поток прерывается с некоторой частотой при помощи обтюратора, газ в закрытом объеме периодически нагревается и охлаждается, возникают колебания температуры и давления газа, которые могут быть восприняты чувствительным элементом газоанализатора.

Источником инфракрасного излучения в таких газоанализаторах являются два излучателя помещенные в фокусах металлических сферических зеркал. Потоки излучения, отраженные зеркалами, поступают в два оптических канала. Оба потока излучения одновременно прерываются обтюратором. Правый оптический канал состоит из рабочей камеры (кюветы),через которую непрерывно протекает исследуемый газ, фильтровой камеры и приемной камеры.Левый оптический канал состоит из сравнительной камеры,фильтровой камеры и приемной камеры. Сравнительная камера заполнена чистым сухим газом, не поглощающим излучение, например, азотом, фильтровые камеры — неопределяемыми элементами газовой смеси, а приемные камеры — определяемым компонентом газа.

Прерывистый поток инфракрасного излучения, проходящего через слой анализируемой газовой смеси, теряет в ней часть энергии, пропорциональную содержанию определяемого компонента. В результате изменяется давление в приемной камере. Возникающие в лучеприемнике пульсации давления воспринимаются конденсаторным микрофоном и преобразуются в выходной сигнал [6].

Для измерения содержания диоксида серы в отходящих газах был выбран газоанализатор оптико-акустический стационарный КЕДР-М(рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 – Газоанализатор Кедр-М

Газоанализатор «КЕДР М» является автоматическим и непрерывно действующим прибором, предназначенным для определения концентрации одного из компонентов в сложной газовой смеси. Прибор имеет ряд исполнений каждое из которых измеряет концентрацию определенного компонента: СО₂, СО, СН₄, С₂Н₆илиSO₂. Выбранная модификация для измерения концентрации диоксида серы имеет диапазон измерения 0-20 % об. Прочие наиболее существенные характеристики приведены в таблице 3.2. [7]

КЕДР-М может быть использован для:

• технологического контроля различных производств, в т.ч. производств аммиака, ацетилена, метанола;

• оптимизации процессов горения по данным о составе дымовых газов;

• контроля содержания оксида углерода в отходящих газах топливосжигающих установок различных типов - водогрейных котлов, ТЭЦ, асфальтовых заводов;

• научных исследований и др.

Принцип действия – избирательное поглощение инфракрасного излучения определяемым компонентом анализируемой газовой смеси.

КЕДР-М зарегистрирован в Госреестре.

Таблица 3.2 – Характеристики газоанализатора