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气温度对氮氧化物测量有影响吗

更新时间:2025-08-21点击次数:45

气温度对氮氧化物测量有影响吗


有影响。烟气温度对氮氧化物测量有影响的。空气中的氨氧化物主要是一氧化氨和二氧化氮,在测定氨氧化物浓度时,应先用三氧化铬将一氧化氮氧化成二氧化氮.二氧化氮被吸收液吸收后,生成亚硝酸和硝酸.其中,亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,再与盐酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氨染料,据其颜色深浅,用分光光度法定量。

高浓度烟气测量、 烟气传感器、 工业烟气分析


以下是温度影响的主要体现和原因:

1. 对测量仪器本身的影响(物理层面)

大多数在线监测系统(CEMS)需要将高温烟气冷却并处理后才能送入分析仪。

  • 冷干法/热湿法系统: 在“冷干法"系统中,高温烟气必须通过采样探头和伴热管线,被冷却并去除水分后,再送入分析仪。如果冷却过程中的温度控制不当,可能导致:

    • 冷凝水产生: 氮氧化物中的二氧化氮(NO₂)极易溶于水。如果烟气在到达分析仪前温度降至露点以下产生冷凝水,NO₂会溶解在其中,导致测量值严重偏低。这是最常见的误差来源之一。

    • 吸附/反应: 高温下,烟气中的成分在采样管路壁上发生吸附或化学反应的几率较小。但当温度降低时,某些成分可能会吸附在管壁上,造成损失或后续脱附带来干扰。

  • 热湿法系统: “热湿法"系统则全程保持高温(通常高于180°C),直到气体进入分析仪,从而避免上述冷凝和溶解问题,特别适合测量含有大量水分和易溶成分(如SO₂和NO₂)的烟气。但这种系统对设备材质和维护要求更高。

2. 对气体体积和浓度计算的影响(物理层面)

这是最直接和普遍的影响。

  • 浓度定义: 环保标准中规定的排放浓度通常是折算到标准状态下的干基浓度(例如,温度273K,压力101.325kPa,除去水分)。

  • 实际测量: 分析仪测出的是实际工况下的浓度(湿基、实际温度压力)。

  • 转换过程: 从工况浓度换算到标干浓度,必须知道烟气的温度、压力和湿度。温度是其中最关键的参数之一。

    • 理想气体定律: 根据PV=nRT,气体的体积与热力学温度(K)成正比。烟气温度越高,其体积膨胀越大,导致其工况浓度(单位体积内的分子数)会被“稀释"而降低

    • 举例: 假设在烟道内700K(约427°C)高温下,分析仪测得的NOx原始浓度为100 ppm。如果不进行温度校正,直接使用这个值,那就错了。换算到标准状态273K后,其标干浓度会高达 (700/273) * 100 ≈ 256 ppm!误差巨大。

因此,必须配备精确的温度传感器(如Pt100热电偶),并将实时温度数据参与浓度计算,才能得到准确、合规的排放数据。

3. 对化学反应的影响(化学层面)

温度变化会改变烟气中氮氧化物各组分的化学平衡。

  • NO/NO₂平衡: 烟气中的NOx主要是NO和NO₂的混合物。它们之间存在一个化学平衡:2NO + O₂ ⇌ 2NO₂

    • 高温利于NO生成: 这个反应是放热反应。根据勒夏特列原理,温度越高,平衡越向吸热反应方向移动,即向生成NO的方向移动。因此,在高温烟气中,NO所占的比例会更高,NO₂的比例更低。

    • 低温利于NO₂生成: 当烟气温度降低时(例如在烟囱或采样管路中),平衡会向生成NO₂的方向移动。

  • 对测量的影响: 不同分析仪对NO和NO₂的响应可能不同。如果采样过程中温度发生变化,NO/NO₂的比例就会改变,即使总摩尔数不变,也可能导致测量结果的变化。此外,如前所述,NO₂更容易溶解,低温下比例增高会加剧溶解损失的风险。