DOAS法便携式超低排放监测技术
2019-10-24 17:10    来源:环保技术国际智汇平台

一、技术持有单位

    青岛崂应环境科技有限公司

二、适用范围

    适用于固定污染源排放中NOx、SO2、苯系物等烟气成分的分析,尤其适合低温、高湿、超低浓度排放等现场监测;同时可扩展用于环境空气中NOx、SO2、苯系物等VOCs应急预警监测。

三、主要技术内容

    (一)基本原理

    当紫外-可见连续光谱经过含有被测污染气体的样气时,特定波长光能被样气中的污染气体吸收,光的吸收(吸光度)与污染气体浓度呈正比,采用光谱分析和化学计量学方法建立起实验室标定吸光度和污染气体浓度之间的经验曲线,根据现场被测样气的吸光度实时计算样气中污染气体浓度。在实际测量中,不仅存在气体分子对光的吸收,还存在瑞利散射、米氏散射等对光的衰减作用,差分吸收的基本思想是将气体分子的吸收截面分为两个部分,一是随波长作缓慢变化的宽带光谱结构,即低频部分,二是随波长作快速变化的窄带光谱结构,即高频部分。DOAS方法利用吸收光谱的高频部分计算得出气体浓度。由于DOAS方法分析的是吸收光谱的高频部分,而水汽、烟尘和其他一些成分的吸收光谱均属于低频,因此DOAS技术可以有效地去除水汽、烟尘等对测量结果的影响,使测量结果可以更准确、更稳定、更可靠。同时,由于每种气体分子都有其特征吸收光谱,使得DOAS可以同时测量多种气体组分。

    (二)技术优势

    (1)投资优势: DOAS技术是目前最先进的环境自动监测技术之一,具有一次测量同时获得多种气体组分的浓度,气体间交叉干扰少,检出限低,使用寿命长,维护费用低、无二次污染等优点,广泛适用于固定污染源及环境空气中SO2、NOx、NH3、CS2、苯系物等的监测。项目组完全掌握DOAS核心技术,核心分析部件及算法均为自主开发,投入成本低,技术附加值高,易于推广, 具有较高的投资价值。

    (2)运行费用:基于DOAS技术的产品运行费用主要为电费,主机功率低于100W,此外无其他运行维护费用。

    (3)运行稳定性:本技术适用于户外监测,核心部件进行了温度控制,最大限度避免外界环境变化导致的检测信号漂移,仪器性能更加稳定;内置温度、压强补偿算法,保障监测结果不受环境条件变化影响。

四、技术指标及使用条件

    (一)技术指标

    仪器主要技术参数如表1:

    表1 仪器主要技术参数

    (二)条件要求

    工作电源:AC (220±22)V,50Hz,DC12V。

    环境温度:(-20~40)℃。

    环境湿度:≤95 %RH。

    适用环境:非防爆场合。

    工作电源接地线应良好接地。

    野外工作时,应有防雨、雪、尘以及日光曝晒等侵袭的措施。

    (三)典型规模

    SO2量程 0~460~4600 mg/m3检出限 1 mg/m3;

    NO 量程 0~1300 mg/m3检出限 1 mg/m3;

    NO2量程 0~1000 mg/m3检出限 2 mg/m3

五、关键设备及运行管理

    (一)主要设备

    DOAS法便携式超低排放监测技术的核心为紫外差分气体测量光学模块,主要由光源、气体吸收池、光谱仪、数据采集与信号处理模块和人机交互接口模块组成。光源发出的紫外-可见连续光谱的光穿过气体吸收池,经气体吸收池中的待测物质吸收后被光谱仪接收并检测,数据采集与信号处理模块控制光源、光谱仪同步协调工作,采集到光谱数据并根据实验室标定的数学模型计算得到浓度,通过人机交互接口模块将测量的浓度值输出。

    (二)运行管理

    该项目通过软件交互接口控制仪器运行,测量方式自动、手动可选择,自动模式下可设置单次测量时间和测量次数,现场监测时无需繁琐的操作,自动采集、分析、保存数据,进一步节约人力成本。

六、投资效益分析

    (一)投资情况

    投资成本仅为仪器购买费用,约15-25万。

    (二)运行费用

    运行成本主要为电费,仪器功耗小于100W。

    (三)效益分析

    1、经济效益分析

    该项目用于超低排放监测领域,帮助用户在国家规定的排放限值范围内合法排放,通过响应国家环保税减免政策及环保电价政策等,降低生产成本,带来间接的经济效益。

    2、环境效益分析

    本技术可有效监测大气中气态污染物的排放,为污染物治理提供监测数据支持,对大气环境的改善起到推动作用,同时为企业的顺利生产提供了监测手段。

    本技术无二次污染物的产生。

    本技术的推广使用,可有效的监测排污企业污染物排放的总量,利于大气环境的改善,减少周边居民的投诉,降低了环境纠纷事件的数量,同时有效监测和保障排污企业的作业条件达标。

七、推广与应用示范情况

    (一)推广情况

    2014-2015年,参加山东省地方标准《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法》和《固定污染源废气 二氧化氮硫的测定 紫外吸收法》的编制与验证。

    2015-2017年,参加国家标准《GBT 37186-2018 气体分析 二氧化硫和氮氧化物的测定 紫外差分吸收光谱分析法》的编制与验证。

    2018-2019年,参加《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法》、《固定污染源废气 二氧化氮硫的测定 紫外吸收法》以及《便携式二氧化硫和氮氧化物紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法》等三项行业标准的验证。

    (二)应用情况

    1、主要用户名录

    表2 主要用户名录

    2、用户意见

    根据实际运行情况及用户意见反馈表明:DOAS法便携式超低排放监测技术运行效果良好、运行稳定可靠,技术先进,运行费用低、运行管理简便、各项检测指标优于国家、地方及行业标准,值得推广。

八、专利及获奖情况

    (一)专利情况

    表3 本项技术获取的专利信息一览表

    (二)获奖情况

    1、2018年05月,荣获2018年度山东半岛国家自创区发展建设资金104.18万元;

    2、2018年09月,荣获2018创客中国(青岛赛区)暨第四届“市长杯”华通资本创业家小微企业创新大赛银奖。

九、技术服务方式

    本产品的试验、生产、售后服务等可全部由青岛崂应环境科技有限公司独立操作,公司设有专门的销售服务团队和售后服务团队负责售前、售后服务,为客户提供最优服务。

十、单位信息

    (一)单位简介

    青岛崂应环境科技有限公司位于青岛市高新区汇智桥路100号,主营业务包括:设计、研发、制造、销售环保仪器及设备;计算机软件开发及技术服务咨询;环保仪器仪表租赁;环境检测技术开发、技术咨询;货物与技术的进出口业务等。公司拥有ISO14001环境管理体系认证证书、OHSAS18001职业健康安全管理体系认证证书、ISO9001质量管理体系认证证书,以及知识产权管理体系认证证书,并荣获2017年度科学仪器行业最具影响力国内生产厂商;青岛市劳动保障守法诚信示范用人单位;各项专利20余项;2018研发投入773万,增长率达到120%。

    (二) 联系方式

    联系单位:青岛崂应环境科技有限公司

    联 系 人:庄晓君

    地 址:青岛市高新区河东路379号崂应光电环保产业园

    邮政编码:266000

    电 话:13386393213

    邮 箱:office@hbyq.net

    网 址:http://www.hbyq.net

    (编写人:青岛崂应环境科技有限公司,齐敏珺)