時間雙光路紅外線氣體分析儀PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1時間雙光路紅外線氣體分析儀時間雙光路紅外線氣體分析儀n實驗室分析儀器和過程分析儀器兩大類第1頁/共108頁第2頁/共108頁13.1.1 基本原理 13.1.2 熱導(dǎo)池（檢測器） 13.1.3 熱導(dǎo)式氣體分析儀的應(yīng)用 第3頁/共108頁面積成正比，即：(13-1)tdQdSn 第4頁/共108頁條件下空氣導(dǎo)熱系數(shù)的比值。)1 (0t第5頁/共108頁第6頁/共108頁證混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)僅與待測組分含量成單值函數(shù)關(guān)系，為此，需滿足下列條件：11221.nmnniiiCCCC第7頁/共108頁23123.,.nn 并且11212121(1)()mCCC2121mC121mddC第8頁/共

2、108頁第9頁/共108頁13.1.1 基本原理 13.1.2 熱導(dǎo)池（檢測器） 13.1.3 熱導(dǎo)式氣體分析儀的應(yīng)用 第10頁/共108頁 熱導(dǎo)式氣體分析儀將導(dǎo)熱系數(shù)的測量轉(zhuǎn)換成為電阻的測量。實現(xiàn)將混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電阻值變化的部件，稱為熱導(dǎo)池?zé)釋?dǎo)池或檢測器檢測器，它是熱導(dǎo)式氣體分析儀的核心組成部件。第11頁/共108頁020(1)1cmRtRI RK第12頁/共108頁3. 熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)1) 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型第13頁/共108頁第14頁/共108頁第15頁/共108頁第16頁/共108頁13.1.1 基本原理 13.1.2 熱導(dǎo)池（檢測器） 13.1.3 熱導(dǎo)式氣體分

3、析儀的應(yīng)用 第17頁/共108頁（如氫冷發(fā)電機中氫氣的純度），或純氮氣脫氧工藝過程中的氫氣含量；測定空分設(shè)備中、粗氬餾分中Ar氣的含量；測定硫酸廠和磷肥廠流程氣體中的SO2含量；測定金屬材料在熱處理過程中的氨氣分解率，以控制熱處理過程。第18頁/共108頁13.2.1 紅外式成分檢測的原理 13.2.2 紅外式分析儀的結(jié)構(gòu) 13.2.3 紅外檢測儀的應(yīng)用 第19頁/共108頁進行成分、含量分析的儀器。紅外線成分檢測儀器實際使用的紅外線波長大約在225m。第20頁/共108頁吸收峰，如表13-2所示。部分氣體的紅外線特征吸收峰如圖13-5所示。chhEE21第21頁/共108頁第22頁/共108

4、頁數(shù)規(guī)律衰減。(2) 吸收系數(shù)k的大小取決于介質(zhì)的特性，不同介質(zhì)具有不同的k值，而一種介質(zhì)的k值又會隨著光的波長值而變化。kcleII0第23頁/共108頁13.2.1 紅外式成分檢測的原理 13.2.2 紅外式分析儀的結(jié)構(gòu) 13.2.3 紅外檢測儀的應(yīng)用 第24頁/共108頁CO、CO2、NH3及CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C2H2氣態(tài)炔烴類等。第25頁/共108頁第26頁/共108頁n均封入某種特定的氣體。第27頁/共108頁室把光束波長為bd間的能量全部吸收，右邊濾波氣室把光束波長為b-d間剩余的能量全部吸收。第28頁/共108頁析氣樣中A組分越多，差別就越大，能量差別大則引起

5、兩個檢測室內(nèi)溫度產(chǎn)生差別，引起壓力差，使電容器動片與定片間距離變小，電容量加大，通過檢測電容量的大小即可知道被測組分A的濃度大小。第29頁/共108頁第30頁/共108頁n保證密封性，又具有良好的透光性，并且因各種透光材料允許透過光波長的不同，起到了濾光作用，常用的透光材料有藍(lán)寶石(A12O3)、氟化鋰(LiF)等。第31頁/共108頁1為窗口的光學(xué)玻璃，2為殼體，3為薄膜，在其下部帶有動片，4為定片，5為絕緣體，6為支架，7和8為薄膜隔開的兩個氣室，9為后蓋，10為密封墊圈。第32頁/共108頁的結(jié)構(gòu)及工作原理圖。從光源發(fā)出的紅外輻射光被光路中的切光盤調(diào)制，切光盤上裝有4組干涉濾光片，如圖1

6、3-10所示。第33頁/共108頁第34頁/共108頁HSGXH1050型紅外線分析器型紅外線分析器 可以連續(xù)測量氣體濃度，如CO、CO2、CH4、C2H4、C3H8、C4H10、N2O、NH3、SO2、NO、C2H5OH等氣體濃度 第35頁/共108頁W1W2樣品的質(zhì)量。121100%WWGW第36頁/共108頁n由式(13-18)可見，雙波長紅外線水分儀由于質(zhì)地的影響將產(chǎn)生測量誤差，而三波長紅外水分儀的測量則不受質(zhì)地的影響，如式(13-19)所示。0011SSRRr000121212()()SSSRRRrRrRR第37頁/共108頁第38頁/共108頁水分測定范圍：水分測定范圍： 0.01

7、%100%樣品重量：樣品重量： 0.5g60g稱量最小讀數(shù)：稱量最小讀數(shù)： 0.002g水分含量可讀性：水分含量可讀性：0.01%第39頁/共108頁13.2.1 紅外式成分檢測的原理 13.2.2 紅外式分析儀的結(jié)構(gòu) 13.2.3 紅外檢測儀的應(yīng)用 第40頁/共108頁石油及化工過程、熱處理氣體介質(zhì)、煤炭及焦炭生產(chǎn)過程等工業(yè)生產(chǎn)過程中。第41頁/共108頁13.3.1 水環(huán)境檢測 13.3.2 大氣環(huán)境檢測 第42頁/共108頁第43頁/共108頁第44頁/共108頁、庫侖法、微生物傳感器法（HJ/ T 86-2002）等。第45頁/共108頁氧被微生物消耗，微生物因呼吸作用產(chǎn)生與耗氧量相當(dāng)

8、的CO2，當(dāng)CO2被吸收劑吸收后使密閉系統(tǒng)的壓力降低，根據(jù)壓力計測得的壓降可求出水樣的BOD值。第46頁/共108頁第47頁/共108頁第48頁/共108頁第49頁/共108頁1.自動攪拌BOD電極，單手操作 2.可實現(xiàn)快速大批量測試 3.耗氧量極低，保養(yǎng)省，一次填充可用6個月 4.OxiCal-ST快速校正 5.IMT溫度補償 第50頁/共108頁n測定COD的傳統(tǒng)分析方法常用重鉻酸鉀法（CODCr）和高錳酸鹽指數(shù)法（CODMn）。第51頁/共108頁2327214627Cr OHeCrH O07266142332272HCrFeFeHOCr第52頁/共108頁24224512456MnOC

9、HMnCOH O OHCOMnHMnOOC222424281021625第53頁/共108頁n當(dāng)試樣中COD值為15250mg/L，將總吸光度值換算成試樣的COD值。第54頁/共108頁分解的高濃度有機化合物氨基乙酸(NH2CH2COOH)(COD 5000 mg/L)為例，消解溫度達(dá)到1753min后，COD數(shù)值就達(dá)完全消解值的95以上，且此數(shù)值在隨后的20min內(nèi)一直比較穩(wěn)定(見圖13-14)。第55頁/共108頁第56頁/共108頁第57頁/共108頁第58頁/共108頁第59頁/共108頁第60頁/共108頁第61頁/共108頁測量氨氮，余氯，COD，硝酸鹽，總氮，總磷等項目 通過電子

10、識別碼自動識別測量項目和量程 多種操作模式：自動，半自動，手動模式 預(yù)配制定量試劑管采用電子識別碼技術(shù) 第62頁/共108頁根據(jù)燃燒溫度的不同，干式氧化又可分為680燃燒氧化和900950燃燒氧化這兩種。第63頁/共108頁第64頁/共108頁第65頁/共108頁第66頁/共108頁設(shè)計的TOC自動分析儀有單通道和雙通道兩種類型。圖13-17為單通道型儀器流程圖。圖13-18為雙通道型TOC自動分析儀工作原理圖。第67頁/共108頁第68頁/共108頁第69頁/共108頁（GB11894-89）?？偟詣臃治鰞x主要采用兩類測定原理：過硫酸鉀氧化-紫外吸收法和密封燃燒氧化-化學(xué)發(fā)光分析法。表13

11、-6比較了幾種總氮自動分析儀的特點。第70頁/共108頁第71頁/共108頁（GB7478-87）和光譜法（HJ/T195-2005）。氨氮在線監(jiān)測儀的技術(shù)原理主要有滴定法、比色法和電極法。第72頁/共108頁第73頁/共108頁2001）、（GB/T1464293）第74頁/共108頁第75頁/共108頁第76頁/共108頁第77頁/共108頁第78頁/共108頁智能型蠕動泵，可倒轉(zhuǎn)及快轉(zhuǎn)，便于維護。自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，確保加藥量準(zhǔn)確。泵管卡壓力恒定，無需手動調(diào)節(jié)，泵管使用壽命長（大于12個月）虹吸原理排污，無易耗機械部件非接觸式氣泡探測器,監(jiān)測樣流和試劑并給出斷樣或斷試劑報警第79頁/共108頁

12、13.3.1 水環(huán)境檢測 13.3.2 大氣環(huán)境檢測 第80頁/共108頁n濕法和干法兩種方式。濕法現(xiàn)已處于淘汰階段。干法以歐美國家為主，代表了目前的發(fā)展趨勢。第81頁/共108頁第82頁/共108頁第83頁/共108頁隨之很快消失。第84頁/共108頁由光源發(fā)射出的紫外光通過光源濾光片進入反應(yīng)室，樣氣中的SO2在反應(yīng)室中吸收紫外光，生成激發(fā)態(tài)的SO2*主要通過放射出熒光過程回到基態(tài)，其發(fā)射的熒光強度與SO2的濃度成正比。第85頁/共108頁。v 吸收光能Ia符合朗伯朗伯-比爾定律比爾定律：(13-20) 210SOLaeIIv 在波長190230nm范圍內(nèi)，SO2對紫外線的吸收最強，而且空氣

13、中的N2和O2及其他污染物基本不引起淬滅，所以選用此波長范圍內(nèi)的紫外線來激發(fā)SO2 第86頁/共108頁（2）紫外熒光）紫外熒光SO2分析儀的結(jié)構(gòu)分析儀的結(jié)構(gòu) 第87頁/共108頁第88頁/共108頁測量范圍：測量范圍：0-50 ppb到0-20,000 ppb全量程，用戶可選。支持雙量程和自動調(diào)整量程。 最低檢出限：最低檢出限：0.4 ppb 零點漂移：零點漂移： 0.5 ppb/24小時, 1 ppb/7天跨度漂移：跨度漂移： 0.5%滿量程/24小時, 1%滿量程/7天第89頁/共108頁第90頁/共108頁v 化學(xué)發(fā)光是指化合物吸收化學(xué)能后，被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，在由激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)時，以光

14、子（h）形式釋放能量。通過測量化學(xué)發(fā)光強度來對物質(zhì)進行分析測定的方法稱為化學(xué)發(fā)光法化學(xué)發(fā)光法。第91頁/共108頁 MONO3 kI第92頁/共108頁第93頁/共108頁就可以分別得到樣氣中總氮氧化物量、NO以及NO2（總氮氧化物量NO）的濃度值。第94頁/共108頁采用化學(xué)發(fā)光法原理單反應(yīng)室，單光電倍增管設(shè)計，二個階段反應(yīng)的背景光相同零氣和標(biāo)氣通過分析儀同一入口，保證了測量條件的同一性采用DASIBI公司先進的pipelinepipeline算法算法技術(shù)，有效提高計算精度，提高顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定性第95頁/共108頁第96頁/共108頁I0（I（計數(shù)），則兩者關(guān)系為：(13-25)0mmXIIe

15、第97頁/共108頁0lnmIScVI第98頁/共108頁v （2）射線法射線法PM10自動分析儀的結(jié)構(gòu)自動分析儀的結(jié)構(gòu)該儀器配不同的采樣入口裝置，可以實現(xiàn)對總粉塵、可吸入性粉塵（飄塵）、呼吸性粉塵（曲線）的監(jiān)測。 第99頁/共108頁紅外線（4.65m）有選擇性吸收。在一定濃度范圍內(nèi)，根據(jù)朗伯比爾定律，吸收值與CO濃度之間呈定量關(guān)系，因此，測其吸光度即可確定CO的濃度。第100頁/共108頁v （2）氣體濾波相關(guān)紅外線）氣體濾波相關(guān)紅外線CO分析儀的結(jié)構(gòu)分析儀的結(jié)構(gòu)第101頁/共108頁得一個交變信號，對它進行同步分離和比較就可以測出樣氣中所含的CO的濃度。第102頁/共108頁0cLIIe第103頁/共108頁 空氣樣品以恒定的流速進入儀器的氣路系統(tǒng)，先經(jīng)過濾器除去能改變分析器性能及影響臭氧測定的所有顆粒物。 然后空氣樣品交替地或者直接進入吸收池或者經(jīng)過臭氧滌除器后再進入吸收池零空氣樣品、含臭氧的空氣樣品通過吸收池時被光度檢測器測定的光強度分別為I