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在潮湿的臭氧尾气和废气中测量臭氧:如何避免冷凝物

所属分类:技术文章 发布时间:2019-01-08 16:18 点击量:

在臭氧处理工艺中,准确测量臭氧尾气(源自臭氧接触器)与排气(臭氧分解后)中的臭氧含量至关重要,而这一过程需将样气持续输送至臭氧分析仪。然而,样气在传输途中甚至分析仪内部,常因特定条件产生水蒸气冷凝,给测量带来干扰。

一、冷凝水产生的核心原理

样气中的水蒸气含量由其冷凝温度决定,该温度被称为 “露点温度”(简称 “露点”)。若样气来自臭氧接触器,其露点温度与接触器内水的温度完全一致。当离开接触器的样气接触到温度低于自身露点的表面时,部分水蒸气会在该表面凝结成液态水。只要潮湿样气持续流动,这个低温表面就会像 “永不停歇的积水井”,不断产生冷凝水。

为直观展示冷凝水的累积效应,文档给出具体实例:当流量为 1 升 / 分钟、露点 30℃的潮湿样气冷却至 20℃时,每分钟会产生约 14 毫克(即 14 微升)冷凝水,单日累积量可达 20 毫升;即便样气露点降至 15℃、冷却至 10℃,单日仍会产生 6 毫升冷凝水。值得注意的是,样气中的水蒸气本身不会干扰臭氧测量,但液态水会使光度测量及其他所有气态臭氧测量方式完全失效,因此必须严防液态水进入臭氧分析仪。

二、冷凝水的规避与处理方案

(一)无需额外措施的场景

当样气露点温度足够低,且能确保样气从取样点输送至分析仪的全程中,环境温度始终高于该露点温度时,无需担心冷凝问题,可直接进行常规测量。

(二)需针对性处理的场景

当无法确定是否会产生冷凝时,需根据实际情况选择以下三种方案:

冷凝水收集器(应对偶尔冷凝):这是简单的处理方式,需在样气管道中可能产生冷凝的区域之后,或直接在臭氧分析仪之前安装收集器。同时,样气管道需保持持续倾斜,确保冷凝水能顺利流入收集器。使用过程中需定期检查并清空收集器,且要注意:若环境温度低于冰点,冷凝水会结冰,导致样气流动中断。

加热式防护装置(应对环境温度波动):若样气管道经过的区域,环境温度有时会低于样气露点温度,可在样气管外部设置加热装置(如电加热外管),通过加热样气管防止水蒸气冷凝。

取样点即时除水(安全方案,BMT 专利技术):该方案通过垂直管道从臭氧工艺中抽取样气,管道外部采用电冷却,水蒸气在管道内壁冷凝后会自动流回臭氧工艺,实现冷凝水的即时去除与回收。BMT 推荐使用的珀尔帖冷却式样气除湿器(DH 3b 和 DH 5),便是基于该技术的专用设备。

通过合理选择上述方案,可有效规避潮湿臭氧气体测量中的冷凝水问题,保障臭氧含量测量的准确性与稳定性。 


标签: 臭氧尾气