紫外吸收法二氧化硫SO₂分析仪

紫外吸收法二氧化硫SO₂分析仪设备概述：

一、工作原理

紫外吸收法基于 SO₂分子对特定波长紫外光的选择性吸收特性，遵循朗伯 - 比尔定律：

SO₂在185-315nm紫外波段有强烈吸收，中心波长为 285nm

通过测量光强衰减程度计算 SO₂浓度：I = I₀・e^(-k・c・L)，其中 I₀为入射光强，I 为透过光强，k 为吸收系数，c 为 SO₂浓度，L 为光程长度

两种主流技术路线：

1. 非分散紫外吸收法 (NDUV)

使用固定波长 (285nm) 紫外光源，测量该波长光强变化

结构简单，成本较低，适合单组分测量

2. 紫外差分吸收光谱法 (DOAS)

采用宽带光源 (如高压氙灯)，测量280-310nm范围内完整吸收光谱

通过差分算法消除背景干扰 (如颗粒物散射)，可同时测量多种气体 (SO₂、NO、NO₂等)

抗干扰能力强，特别适合高湿低硫工况和复杂烟气环境

二、设备组成

紫外吸收法 SO₂分析仪由四大核心单元组成：

1. 样品采集单元

加热采样管(≥120℃)：防止 SO₂冷凝损失

颗粒物过滤器(5-10μm)：去除烟气中粉尘

抽气泵：提供稳定气流 (流量波动≤±5%)

2. 样品预处理单元

除湿装置(露点≤4℃)：去除水蒸气干扰 (热湿法除外)

NO₂转换器(效率≥95%)：将 NO₂转化为 NO (如同时测量 NOₓ)

流量计：精确控制气体流量

3. 分析单元 (核心)

光源系统：高压氙灯 (DOAS) 或固定波长紫外灯 (NDUV)

光学系统：反射镜 / 透镜、光程池 (长度决定灵敏度)

检测器：光电倍增管或阵列检测器，将光信号转为电信号

信号处理单元：放大、滤波、A/D 转换，执行 DOAS 算法

4. 数据处理与输出单元

控制主板：系统控制、数据计算与存储

显示模块：触摸屏 (通常 7 英寸)，显示浓度、时间等参数

通信接口：RS232/485、USB、以太网、4G，支持数据上传

打印机：可选配，现场打印测量结果

三、技术参数与性能特点

主要技术指标：

参数典型值说明

测量范围0-20ppm (环境)0-2000mg/m³(工业)根据应用场景选择

检出限0.001-1ppm可检测浓度

精度≤±2%FS测量准确度

响应时间 (T90)≤30-120s达到 90% 测量值所需时间

零点漂移≤±0.5%FS/24h长时间稳定性

工作温度5-45℃环境适应范围

湿度耐受≤95% RH (无冷凝)抗湿能力 (DOAS 尤佳)

核心优势：

抗干扰能力强：不受水蒸气影响 (DOAS)，特别适合高湿低硫工况

精度高：测量误差≤±2%，满足超低排放监测需求

多组分检测(DOAS)：可同时测量 SO₂、NO、NO₂、NH₃等多种气体

无耗材：无传感器寿命限制，维护成本低

长期稳定性好：漂移小，减少校准频次

四、应用场景

1. 环境监测领域

空气质量监测站：测量环境空气中 SO₂浓度 (范围 0-20ppm)

酸雨成因研究：追踪大气中 SO₂来源与变化趋势

2. 工业排放监控

火力发电厂：监测烟囱排放 SO₂(≤35mg/m³)

钢铁冶金：监控烧结、炼焦过程排放

水泥、玻璃制造：窑炉废气监测

垃圾焚烧厂：排放合规性监测

3. 特殊应用

食品行业：葡萄酒、干果中 SO₂残留检测 (≤25mg/L 或 0.1g/kg)

化工过程控制：硫酸厂、造纸厂工艺监控

科研实验：精确测量痕量 SO₂(低至 ppb 级)

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