Ammoniak is een gas dat gemakkelijk oplosbaar is in water. Er zijn verschillende veelvoorkomende detectiemethoden, maar ammoniak is giftig en corrosief. Momenteel wordt de meting voornamelijk uitgevoerd met de TDLAS directe meetmethode. TDLAS is in essentie een spectrale absorptie-analysetechnologie. Het maakt gebruik van de selectieve absorptiekenmerken van gasmoleculen voor specifieke golflengtelasers en verkrijgt de gasconcentratie door de veranderingen in laserabsorptie-intensiteit te analyseren. De TDLAS spectrale absorptiemethode kan de concentratie van ammoniakgas direct meten en kan metingen uitvoeren van % tot PPm.
TDLAS-technologie is een spectrale absorptietechnologie met hoge resolutie. De verzwakking van de lichtintensiteit terwijl de laser door het gemeten gas gaat, kan worden uitgedrukt met de Wet van Lambert-Beer. In de formule vertegenwoordigen IV, 0, IV de laser met frequentie V, de invallende en de laser die door het gas gaat met druk P, concentratie X en optisch pad L; S(T) vertegenwoordigt de intensiteit van de absorptielijn; de lineaire functie g(v-v0) vertegenwoordigt de vorm van de absorptielijn. De gasabsorptie is over het algemeen klein, en deze relaties geven aan dat hoe hoger de gasconcentratie, hoe groter de lichtverzwakking. Daarom kan de concentratie van het gas worden gemeten door de verzwakking van de laser door het gas te meten.
Het principe van de laser gasanalysator is gebaseerd op de principes van laser spectroscopie en optische absorptie. Het werkingsproces kan worden onderverdeeld in de volgende belangrijke stappen:
Laserbron: De laser gasanalysator gebruikt een monochromatische coherente laserstraal als lichtbron. De verzwakking van de lichtintensiteit van de laserstraal die door het gemeten gas gaat, kan worden uitgedrukt met de Wet van Lambert-Beer. In de formule vertegenwoordigen IV, 0, IV de laser met frequentie V, de invallende en de laser die door het gas gaat met druk P, concentratie X en optisch pad L; S(T) vertegenwoordigt de intensiteit van de absorptielijn; de lineaire functie g(v-v0) vertegenwoordigt de vorm van de absorptielijn. De gasabsorptie is over het algemeen klein, en deze relaties geven aan dat hoe hoger de gasconcentratie, hoe groter de lichtverzwakking. Daarom kan de concentratie van het gas worden bepaald door de verzwakking van de laser door het gas te meten.
Laser gasanalysator gegevensverwerking: De analysator berekent de verhouding van geabsorbeerde lichtintensiteit tot niet-geabsorbeerde lichtintensiteit om de concentratie van het doelmolecuul te bepalen.
In industrieën zoals metallurgie, cokesovens, energieopwekking en cement die biomassa als brandstof gebruiken, is het verwijderen van stikstofoxiden uit rookgassen van verbranding en het voorkomen van milieuvervuiling door mensen scherp erkend, en het is ook een uitdagend probleem. Het verwijderen van stikstofoxiden (denitrificatie) is voornamelijk verdeeld in twee hoofdprocessen: SCR en SNCR. De benodigde middelen voor het uitvoeren van SCR en SNCR zijn ammoniak en ureum (de belangrijkste reden voor het gebruik van ureum is dat het kan worden opgeslagen en gebruikt wanneer nodig, en ureum ontleedt nog steeds tot ammoniak voor gebruik). Bij het monitoren van de efficiëntie van SCR- en SNCR-operaties moet een ammoniakgas online analysesysteem worden aangenomen om het verbruik van ammoniakwater te regelen via het ammoniakgas analysesysteem.
Het monitoren van de ammoniakontsnapping aan de SCR-uitlaat is van groot belang. Tijdens het denitrificatieproces is het verbruik van ammoniak in een chemische stoichiometrische verhouding van 0,8 tot 1,2 met de totale hoeveelheid NOx. Daarom zal het regelen van de injectiehoeveelheid ammoniak erg belangrijk zijn; de injectiehoeveelheid ammoniak moet voldoende NH3 bevatten om te reageren met NOx om de uitstoot van NOx te verminderen en te voldoen aan de emissie-eisen van de vervuilingsbron; en het vermijden van het injecteren van overtollige NH3 in het rookgas, wat niet alleen corrosie verhoogt, de levensduur van de SCR-katalysator verkort, maar ook het rookstof vervuilt en de afzetting van ammoniakzouten in de luchtvoorverwarmer verhoogt, en de uitstoot van NH3 naar de atmosfeer verhoogt.
Denitrificatieproces ammoniakontsnapping NH3 detectie rookgas denitrificatie verwijst naar de reductie van NOX tot N2 om NOX uit het rookgas te verwijderen. De meest gangbare processen voor denitrificatie zijn: SCR denitrificatie en SNCR denitrificatie. SCR denitrificatietechnologie is een selectieve katalytische reductiemethode. In aanwezigheid van een katalysator (SNCR denitrificatietechnologie is een selectieve niet-katalytische reductiemethode, zonder katalysator en hoge temperatuur), wordt ammoniakgas afgeleid van de ontleding van vloeibare ammoniak of ureum gebruikt als reductiemiddel om stikstofoxiden en water in het rookgas te reduceren. Tijdens het reductieproces is ammoniakontsnapping veroorzaakt door resterende reductiemiddelen onvermijdelijk. De ontsnapte ammoniak vormt gemakkelijk ammoniumbisulfaat met SO3 in het rookgas, zoals ammoniumbisulfaat, dat een sterke hechting, corrosiviteit, teerachtige vaste stoffen heeft, wat corrosie, verstopping en stofophoping in de luchtvoorverwarmer veroorzaakt, wat het stofverwijderingseffect beïnvloedt. Het kan zelfs de downstream stofverwijderingsapparatuur beschadigen; tegelijkertijd betekent het een toename van het verbruik van vloeibare ammoniak/ureum, waardoor de economische voordelen van de denitrificatie-eenheid worden verminderd; het resterende ammoniakgas wordt in de atmosfeer uitgestoten, wat secundaire vervuiling van de atmosfeer veroorzaakt.
Daarom is de detectie van ontsnappende ammoniak tijdens het omgekeerde nitrificatieproces van groot belang voor het optimaliseren van de ammoniakinjectiecontrole en het verminderen van de uitstoot van verontreinigende stoffen.
In industrieën die biomassa als brandstof gebruiken, zoals metallurgie, cokesovens, energieopwekking en cement, is het belang van het verwijderen van stikstofoxiden uit rookgassen van verbranding en het voorkomen van milieuvervuiling scherp erkend. Het is ook een uitdagend probleem. De meest gangbare processen voor het verwijderen van stikstofoxiden (denitrificatie) zijn SCR en SNCR. Om SCR en SNCR te bedienen, zijn de benodigde reagentia ammoniak en ureum (ureum wordt voornamelijk gebruikt omdat het gemakkelijk verkrijgbaar is, en bij gebruik ontleedt het nog steeds tot ammoniak voor gebruik). Om de efficiëntie van SCR en SNCR te monitoren, moet een ammoniak online analysesysteem worden gebruikt om het verbruik van ammoniakwater te regelen.
Het monitoren van de ammoniakontsnapping aan de SCR-uitlaat is van groot belang. Tijdens het denitrificatieproces moet de stoichiometrische verhouding van ammoniakverbruik tot de totale hoeveelheid NOx tussen 0,8 en 1,2 liggen. Daarom is het regelen van de hoeveelheid geïnjecteerd ammoniak erg belangrijk. De hoeveelheid geïnjecteerd ammoniak moet voldoende zijn om te reageren met NOx om de NOx-uitstoot te verminderen en te voldoen aan de emissie-eisen van de vervuilingsbron. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om te voorkomen dat er te veel NH3 in het rookgas wordt geïnjecteerd. Te veel ammoniakinjectie verhoogt niet alleen de corrosie, verkort de levensduur van de SCR-katalysator, maar vervuilt ook het rookstof, verhoogt de afzetting van ammoniakzouten in de luchtvoorverwarmer en verhoogt de NH3-uitstoot naar de atmosfeer.
Ammoniakontsnapping detectie in het denitrificatieproces Rookgas denitrificatie verwijst naar de reductie van gegenereerde NOx tot N2, waardoor NOx uit het rookgas wordt verwijderd. De meest gangbare processen zijn SCR denitrificatie en SNCR denitrificatie. SCR denitrificatietechnologie is een selectieve katalytische reductiemethode. In aanwezigheid van een katalysator (SNCR denitrificatietechnologie is een selectieve niet-katalytische reductiemethode, die optreedt zonder katalysator en bij hoge temperaturen), wordt ammoniak, ontleed uit vloeibare ammoniak of ureum, gebruikt als reductiemiddel om stikstofoxiden in het rookgas te reduceren tot stikstof en water. Tijdens het reductieproces is ammoniakontsnapping veroorzaakt door resterende reductiemiddelen onvermijdelijk. De ontsnapte ammoniak vormt gemakkelijk ammoniumbisulfaat met SO3 in het rookgas. Ammoniumbisulfaat is een sterk hechtende, corrosieve, teerachtige vaste stof die corrosie, verstopping en stofophoping in de luchtvoorverwarmer veroorzaakt, wat de efficiëntie van de stofverwijdering beïnvloedt. Het kan zelfs downstream stofverwijderingsapparatuur beschadigen. Tegelijkertijd betekent het een toename van het verbruik van vloeibare ammoniak/ureum, waardoor de economische efficiëntie van de denitrificatie-eenheid wordt verminderd. De resterende ammoniak wordt in de atmosfeer uitgestoten, wat secundaire luchtvervuiling veroorzaakt.
Daarom is de detectie van ammoniakontsnapping tijdens denitrificatie van groot belang voor het optimaliseren van de ammoniakinjectiecontrole en het verminderen van de uitstoot van verontreinigende stoffen.
