ATHB200_紫外差分光谱烟气分析解决方案

1. 方案说明

ATHB200系列超低排放在线连续监测烟气分析属于新一代环保监测产品，用于固定污染源烟气排放的监测，可在线连续测量烟气中的SO₂、NH₃、NO、NO₂、H₂S、CS₂、CH₃SCH₃、C₆H₆、CH₂O、COS、O₃等。ATHB200系列，排放浓度检测下限达到 1 mg/m 3 ，完全满足各地区对超低排放的检测要求。

２．测量方法

气体检测分析方法为差分吸收光谱法（DOAS），定量分析的理论依据是朗伯比尔定律。差分光谱法最主要的优点是可以在不受被测对象化学行为干扰的情况下来测量到它们的绝对浓度，例如一些化学行为比较活泼的气体：OH，NO₃，BrO等；另外差分吸收光谱法还可以通过几种气体在同一波段的重叠吸收光谱，来同时测定几种气体的浓度。

3. 适用范围

1）适合高湿度、低SO₂、氨逃逸烟气成分分析；

2）各类脱硫脱硝VOC脱除设备效率的测定；

3）各种锅炉、工业炉窰的SO₂、NH₃、NO、NO₂、H₂S排放浓度测定

4) 各种生产工艺废气的烯烃类、芳烃类、醛酮、硫醇硫醚类、胺类酰胺类及杂环类有机物排放浓度测定（可选）

4．系统组成及工作原理

紫外烟气分析仪以光源，气室，光谱仪，数据处理为主体，其余结构为辅助组成一个系统，之间关系如图1所示：

　　　　图1 紫外烟气分析仪系统结构图

工作原理：

1） 气体通过烟气预处理装置后，进入气室并从烟气排出端排出；

2） 紫外光经过气室（不同种类不同浓度的气体）并被光谱仪接收，进入光谱仪的各个波段的光子数有相应的减少；

3） 光子数的变化可以通过PC机以光子数谱线图的形式反映出来，或者直接转化为电信号进行数据处理；

数据处理通过有效的算法对这些数据实时处理后得出各种成分的气体浓度并且通过显示端显示出来。

相关文献表明，选用下列的波长，经过公式推演，可以得到气体的具体浓度：

1) S02：271．98nm；

2) N02：231．46nm；

3) NO：225．94nm；

4) NH3：214．63nm。

5. 解决方案

ATHB200在传感器CCD上增加了制冷技术，可使CCD工作在更宽范围的环境温度下，保持稳定工作，并且具有更高的信噪比，同时可以降低系统的暗噪声，增加灵敏度，会让测量结果更精确。当然，对于每种系列的光谱仪可以根据您具体的实际需求来定制制冷或非制冷。所有的光谱仪均可接收SMA905接口光纤输入或者自由空间输入的待测光，积分时间可设定，将测量结果通过USB2.0（高速）或者UART输出。

5. 实物图片

  　      图1 ATHB200实物图

6. 实测结果

   以下为ATHB200的实测结果（ATHB200HS的性能更高2倍）。从图中可以看出，ATHB200有着极高的信噪比。

图2 积分时间为200ms的零气线，横坐标为nm

图3 通过10ppm SO2后光谱曲线

图4 通过10ppm SO2后的吸光度曲线（190-4150nm）

图5 通过10ppm SO2后的吸光度曲线（195-235nm）

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