الأمونيا هو غاز يذوب بسهولة في الماء. هناك العديد من طرق الكشف الشائعة، ولكن الأمونيا سامة وتآكل.يتم إجراء القياس بشكل رئيسي باستخدام طريقة القياس المباشر TDLASTDLAS هي في الأساس تقنية تحليل امتصاص الطيفي. انها تستخدم خصائص امتصاص انتقائي جزيئات الغاز إلى الليزر طول الموجة المحددة،ويحصل على تركيز الغاز عن طريق تحليل التغيرات في شدة امتصاص الليزريمكن لطريقة امتصاص الطيفية TDLAS قياس تركيز غاز الأمونيا مباشرة ويمكن تحقيق قياسات من٪ إلى PPm.
تكنولوجيا TDLAS هي تكنولوجيا امتصاص طيفية عالية الدقة. يمكن التعبير عن ضعف كثافة الضوء عند مرور الليزر عبر الغاز المقاس عن طريق قانون لامبرت-بيير.في الصيغة، IV ، 0 ، IV يمثل الليزر مع التردد V ، والحادث والليزر الذي يمر عبر الغاز بالضغط P ، التركيز X ، والمسار البصري L.S(T) يمثل كثافة خط الامتصاص؛ الوظيفة الخطية g ((v-v0) تمثل شكل خط الامتصاص. امتصاص الغاز صغير بشكل عام وهذه العلاقات تشير إلى أن التركيز الغازي أعلى،كلما زاد ضعف الضوءلذلك، يمكن قياس تركيز الغاز عن طريق قياس تضييق الليزر من قبل الغاز.
يستند مبدأ محلل الغاز بالليزر إلى مبادئ طيف الليزر والاستيعاب البصري. يمكن تقسيم عملية عمله إلى الخطوات الرئيسية التالية:
مصدر ليزر: يستخدم محلل الغاز الليزر شعاع ليزر متماسك أحادي اللون كمصدر للضوء.يمكن التعبير عن انخفاض كثافة الضوء من شعاع الليزر الذي يمر من خلال الغاز المقاس عن طريق قانون لامبرت بييرفي الصيغة، IV، 0، IV تمثل الليزر مع التردد V، الحادث والليزر الذي يمر عبر الغاز مع الضغط P، التركيز X، والمسار البصري L؛S(T) يمثل كثافة خط الامتصاص؛ الوظيفة الخطية g ((v-v0) تمثل شكل خط الامتصاص. امتصاص الغاز صغير بشكل عام وهذه العلاقات تشير إلى أن التركيز الغازي أعلى،كلما زاد ضعف الضوءلذلك، يمكن تحديد تركيز الغاز عن طريق قياس تضييق الليزر من قبل الغاز.
معالجة بيانات المحلل الليزر للغاز: يحسب المحلل نسبة كثافة الضوء الممتص إلى كثافة الضوء غير الممتص لتحديد تركيز الجزيء المستهدف.
في الصناعات مثل المعادن، وتصنيع الكوكز، والطاقة، والاسمنت التي تستخدم الكتلة الحيوية كوقود،إزالة أكسيدات النيتروجين من غازات الدخان والوقاية من التلوث البيئي، وهي أيضاً مسألة صعبة. يتم تقسيم إزالة أكسيدات النيتروجين (تجريد النيتروجين) أساساً إلى عمليتين رئيسيتين: SCR و SNCR.الأدوية المطلوبة لتشغيل SCR وSNCR هي الأمونيا والكيبرات المنشطة (السبب الرئيسي لاستخدام اليوريا هو أنه يمكن تخزينها واستخدامها عند الحاجةفي مراقبة كفاءة عمليات SCR و SNCR ،يجب اعتماد نظام تحليل غاز الأمونيا عبر الإنترنت للسيطرة على استهلاك مياه الأمونيا من خلال نظام تحليل غاز الأمونيا..
يعد مراقبة هروب الأمونيا من منفذ SCR ذات أهمية كبيرة. خلال عملية تجريد النيترونات ، فإن استهلاك الأمونيا في نسبة ستيوغرافية كيميائية تبلغ 0.8 إلى 1.2 مع الكمية الإجمالية من NOxولذلك، فإن السيطرة على كمية الحقن من الأمونيا سوف تكون مهمة جدا.يجب أن تحتوي كمية الأمونيا في الحقن على ما يكفي من NH3 للتفاعل مع NOx للحد من انبعاثات NOx وتلبية متطلبات انبعاثات مصدر التلوث؛ وتجنب حقن NH3 المفرط في غاز الدخان ، والذي لا يزيد فقط التآكل ، يقلل من عمر محفز SCR ،ولكن أيضا يلوث غبار الدخان ويزيد من ترسب من أمونيا الملحات في هواء قبل التسخينويزيد من انبعاثات NH3 الى الغلاف الجوي.
عملية تجريد من النيتريتريوم عملية تجريد من النيتريتريوم عملية تجريد من النيتريتريوم عملية تجريد من النيتريتريوم عملية تجريد من النيتريتريومإزالة النيترونية من SCR وإزالة النترونية من SNCRتكنولوجيا SCR denitrification هي طريقة تخفيض تحفيزية انتقائية. في وجود محفز (تكنولوجيا SNCR denitrification هي طريقة تخفيض غير تحفيزية انتقائية ،بدون محفز ودرجة حرارة عالية)يستخدم غاز الأمونيا المشتق من تحلل الأمونيا السائلة أو اليوريا كعامل تخفيض لتقليل أكسيدات النيتروجين والماء في غازات الدخان.الهروب من الأمونيا الناجم عن العوامل الخفيفة المتبقية أمر لا مفر منهيُشكّل الأمونيا الهارب بسهولة ثنائي الكبريت من الأمونيوم مع SO3 في غاز الدخان، مثل ثنائي الكبريت من الأمونيوم، والذي له صلابة قوية، وتآكل، والمواد الصلبة الشبيهة بالقطران، مما يسبب التآكل، والانسداد،وتراكم الغبار في سخان الهواء، مما يؤثر على تأثير إزالة الغبار. قد يضر حتى معدات إزالة الغبار في الأسفل؛ في الوقت نفسه يعني زيادة في استهلاك الأمونيا السائل / اليوريا،الحد من الفوائد الاقتصادية لجهاز التطهيريتم إطلاق غاز الأمونيا المتبقي في الغلاف الجوي، مما يسبب تلوث ثانوي للغلاف الجوي.
ولذلك، فإن الكشف عن الأمونيا الهاربة خلال عملية التنيتر العكسي له أهمية كبيرة لتحسين التحكم في حقن الأمونيا والحد من انبعاثات الملوثات.
في الصناعات التي تستخدم الكتلة الحيوية كوقود، مثل المعادن، تصنيع الكوك، توليد الطاقة، والاسمنت،وقد تم الاعتراف بشدة بأهمية إزالة أكسيدات النيتروجين من غازات الدخان من الاحتراق ومنع التلوث البيئيوهي أيضاً مشكلة صعبة. العمليات الأكثر شيوعاً لإزالة أكسيدات النيتروجين (تجريد النيتروجين) هي SCR و SNCR.المفاعلات المطلوبة هي الأمونيا واليوريا (يستخدم اليوريا بشكل رئيسي لأنه متاح بسهولة، وعندما يتم استخدامه ، لا يزال يتحلل إلى الأمونيا للاستخدام) لمراقبة كفاءة SCR و SNCR ، يجب استخدام نظام تحليل الأمونيا عبر الإنترنت للسيطرة على استهلاك مياه الأمونيا.
مراقبة انزلاق الأمونيا في منفذ SCR ذات أهمية كبيرةيجب أن تكون النسبة الستيوكيومترية لاستهلاك الأمونيا إلى الكمية الإجمالية من NOx بين 0.8 و 12لذلك، السيطرة على كمية الأمونيا المحقنة مهمة جداً.يجب أن تكون كمية الأمونيا المحققة كافية للتفاعل مع NOx للحد من انبعاثات NOx وتلبية متطلبات انبعاثات مصدر التلوثفي الوقت نفسه ، من الضروري تجنب حقن كميات مفرطة من NH3 في غاز الدخان. لا يزيد حقن الأمونيا المفرط من التآكل فحسب ، بل يقلل من عمر محفز SCR ،ولكن أيضاً تلوث غبار الدخان، يزيد من ترسب ملح الأمونيا في سخان الهواء، ويزيد من انبعاثات NH3 في الغلاف الجوي.
الكشف عن انزلاق الأمونيا في عملية تجريد غاز الدخان تشير عملية تجريد غاز الدخان إلى تقليل NOx المنتج إلى N2 ، وبالتالي إزالة NOx من غاز الدخان.العمليات الأكثر شيوعا هي SCR denitrification و SNCR denitrificationتكنولوجيا SCR denitrification هي طريقة تخفيض تحفيزية انتقائية. في وجود محفز (تكنولوجيا SNCR denitrification هي طريقة تخفيض غير تحفيزية انتقائية ،الذي يحدث بدون محفز وفي درجات حرارة عالية)يستخدم الأمونيا المتحلل من الأمونيا السائلة أو اليوريا كعامل تخفيف لتقليل أكسيدات النيتروجين في غاز الدخان إلى النيتروجين والماء.انزلاق الأمونيا الناجم عن العوامل الخفيفة المتبقية أمر لا مفر منهيُشكّل الأمونيا الهارب بسهولة ثنائي الكبريت من الأمونيوم مع SO3 في غاز الدخان. ثنائي الكبريت من الأمونيوم هو صلب عالية اللاصقة، والآكل، تشبه القطران والذي يسبب التآكل، والانسداد،وتراكم الغبار في سخان الهواء، مما يؤثر على كفاءة إزالة الغبار. يمكن أن يضر حتى معدات إزالة الغبار في الأسفل. في الوقت نفسه، فهذا يعني زيادة في استهلاك الأمونيا السائل / اليوريا،تقليل الكفاءة الاقتصادية لوحدة تجريد النيتريتيتم تفريغ الأمونيا المتبقية في الغلاف الجوي، مما يسبب تلوث الهواء الثانوي.
ولذلك، فإن الكشف عن انزلاق الأمونيا أثناء التجريد له أهمية كبيرة لتحسين التحكم في حقن الأمونيا وتقليل انبعاثات الملوثات.
