Phân tích thành phần khí thải là một yếu tố quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và môi trường. Trong số các chất khí cần được theo dõi, amoniac (NH3) và clo (Cl2) là hai chất khí đặc biệt quan trọng do tính độc hại và ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người và môi trường. Bài viết này tập trung vào các giải pháp phân tích khí thải NH3 và Cl2, nhấn mạnh độ chính xác, độ tin cậy và khả năng ứng dụng rộng rãi của các công nghệ hiện đại.
Các thiết bị phân tích khí hiện đại, dựa trên quang phổ hấp thụ UV và các thuật toán hóa học, có khả năng đo lường nồng độ của nhiều loại khí khác nhau, bao gồm SO2, NOx, O2, NH3, Cl2, O3, H2S và các khí khác. Các thiết bị này nổi bật với độ chính xác cao, độ tin cậy cao, thời gian phản hồi nhanh và khả năng ứng dụng rộng rãi. Các chỉ số kỹ thuật của chúng đã đạt hoặc vượt quá các sản phẩm tương tự trên thị trường, cho phép sử dụng rộng rãi trong giám sát trực tuyến môi trường, kiểm soát công nghiệp, giám sát an ninh và nhiều ứng dụng khác.
Các Tính Năng Chính
- Đo toàn phổ và thuật toán DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy): Mang lại độ chính xác, khả năng lặp lại và khả năng chống nhiễu vượt trội, đặc biệt là đối với hơi ẩm và bụi.
- Thiết kế dạng module và không có bộ phận chuyển động: Đảm bảo độ tin cậy cao hơn và dễ dàng bảo trì hơn.
- Đèn Xenon xung được sử dụng làm nguồn sáng: Có tuổi thọ trên 10 năm.
- Sử dụng cảm biến diode array: Cho phép thu thập quang phổ tức thì và phản ứng nhanh.
Nguyên Tắc Đo Lường
- Nguồn sáng: Phát ra chùm tia cực tím truyền đến buồng khí thông qua sợi quang.
- Hấp thụ khí: Sau khi bị hấp thụ bởi khí đo, chùm tia truyền qua sợi quang đến máy quang phổ.
- Phân tích quang phổ: Tia sáng được phân tán qua cách tử và chuyển đổi thành tín hiệu điện bởi cảm biến mảng, thu được quang phổ hấp thụ liên tục của khí đo.
Ưu Điểm Của Phương Pháp UV Hot-Wet
So với các phương pháp khác như NDIR (Non-Dispersive Infrared), phương pháp UV Hot-Wet có nhiều ưu điểm vượt trội:
| Tính Năng | UV Hot-Wet Method | NDIR |
|---|---|---|
| Dải Quang Phổ | Quang phổ hấp thụ đầy đủ và liên tục thu được thông qua cách tử holographic và diode array | Không phân tán, quang phổ hấp thụ đặc trưng thu được thông qua bộ lọc băng thông |
| Phản Ứng Tuyến Tính | Độ phân giải bước sóng cao đảm bảo phản ứng tuyến tính | Lọc băng thông ảnh hưởng đến phản ứng tuyến tính |
| Mất SO2 | Hot-wet ngăn chặn sự hòa tan SO2 | Ngưng tụ chắc chắn gây ra mất SO2 |
| Hệ Thống Lấy Mẫu | Truy vết nhiệt. Chỉ yêu cầu lọc bụi, đơn giản và không ăn mòn | Lạnh-khô. Yêu cầu lọc bụi, ngưng tụ, loại bỏ nước và chống ăn mòn |
| Chu Kỳ Hiệu Chuẩn | Dài (thuật toán DOAS) | Ngắn |
| Chống Nhiễu | Sự kết hợp của quang phổ hấp thụ đầy đủ & liên tục, độ phân giải bước sóng cao, thuật toán DAOS loại bỏ nhiễu từ bụi, độ ẩm và khí nền | Dễ bị nhiễu bởi độ ẩm |
| Buồng Khí | Kết nối bằng sợi quang, dễ thay thế và chi phí bảo trì thấp | Phức tạp để thay thế và bảo trì |
| Độ Tin Cậy | Không có bộ phận chuyển động | Tồn tại các bộ phận chuyển động |
Ứng Dụng Thực Tế
Các thiết bị phân tích khí NH3 và Cl2 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:
- Giám sát khí thải công nghiệp: Đo lường và kiểm soát khí thải từ các nhà máy điện, nhà máy hóa chất, nhà máy xi măng và các cơ sở công nghiệp khác.
- Giám sát chất lượng không khí: Theo dõi nồng độ NH3 và Cl2 trong không khí để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.
- Kiểm soát quy trình công nghiệp: Giám sát và điều chỉnh nồng độ khí trong các quy trình sản xuất để tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn.
- Phòng thí nghiệm và nghiên cứu: Sử dụng trong các nghiên cứu về ô nhiễm không khí, hóa học khí quyển và các lĩnh vực liên quan.
Thông Số Kỹ Thuật
| Thông Số Kỹ Thuật | Giá Trị |
|---|---|
| Nguyên Tắc Kỹ Thuật | UV-DOAS |
| Loại Lắp Đặt | Khai thác Hot-wet |
| Dải Đo NH3 | Tùy chỉnh theo yêu cầu ứng dụng cụ thể |
| Dải Đo Cl2 | Tùy chỉnh theo yêu cầu ứng dụng cụ thể |
| Độ Trôi Điểm Không | ≤ ±2%F.S. |
| Độ Trôi Khoảng Đo | ≤ ±2%F.S. |
| Độ Chính Xác | ≤ ±1% |
| Thời Gian Phản Hồi (T90) | ≤ 60s |
| Tính Tuyến Tính | ≤ ±1%F.S. |
Kết Luận
Việc phân tích chính xác và tin cậy nồng độ NH3 và Cl2 trong khí thải là rất quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Các thiết bị phân tích khí hiện đại, dựa trên công nghệ quang phổ hấp thụ UV và thuật toán DOAS, cung cấp một giải pháp hiệu quả để đáp ứng nhu cầu này. Với độ chính xác cao, độ tin cậy cao và khả năng ứng dụng rộng rãi, các thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát môi trường, kiểm soát công nghiệp và nghiên cứu khoa học.
