【文章內容簡介】 (1)煙氣成分 (2)過量空氣系數(shù) , 其分析論據(jù)是 : 當 α改變時 ,煙氣各成分也將產(chǎn)生不同的變化 ,例如 : 當增加 α時： (1)空氣的氧 VO2及 VN2(大幅度增加 ),而 VRO2不變 。 (2)干煙氣量 Vgy=VRO2+VN20+(α1)V0也增加。 因此 ,RO2占干煙氣 (VO2/Vgy 100)的百分比就減少 ,而 O2及 N2占干煙氣的百分比就增加 。 所以說 , 我們只要測量出煙氣中的 RO2及 O2等百分比 ,就可以間接地推算出 α值 。 以便于較好地控制和改善燃燒過程 。 煙氣分析實際上就是氣體分析 ， 最常用的奧氏分析儀 ， 氣相色譜儀和紅外線氣體分析儀等 ， 這與沼氣實驗中所用儀器相同 ， 分析原理也一樣 。 煙氣分析方法 : ◆ 化學式 :測定準確 ,不能連續(xù)自動監(jiān)測 . ◆ 物理式 :可自動連續(xù)工作 . (1)奧氏 (Orsat)分析儀 工作原理 :利用某種化學藥品與煙氣接觸 ,有選擇性地吸收煙氣中某一組分 ,而不能吸收其它成分 ,經(jīng)過選擇性吸收后 ,煙氣的容積減少了 ,則煙氣容積的差值就是被吸收成分的容積 。 常用的吸收劑是 : 氫氧化鉀溶液吸收 RO2: 2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O 2KOH + SO2 → K2SO3 + H2O 焦性沒食子酸的堿溶液吸收 O2:(同時會吸收RO2) 4C6H3 (OH) 3+O2→ 4[(OH) 3C6H2]+2H2O 氯化亞銅的氨溶液吸收 CO:(同時會吸收 O2) Cu(NH3) 2Cl+2CO→Cu(CO) 2Cl+2NH3 使煙氣按上述順序分別通過這三種順序 , 即可確定出各煙氣成分 [RO2],[O2],[CO], [N2] = 100 [RO2][O2][CO] 2. 紅外線氣體分析技術 理論基礎：在傳熱學中討論固體間的輻射換熱時 , 都假定固體間的介質對熱輻射是透明體 , 沒有涉及氣體和固體的輻射換熱 。 這時介質的存在并不影響固體間的輻射換熱 。 對分子結構對稱的雙原子氣體和單原子氣體來說 , 在工業(yè)上常見的高溫范圍內實際上發(fā)射和吸收輻射能的能力非常低 ,可以認為是熱輻射的透明體 ,例如 :H2,O2,N2,空氣 ,及單原子氣體 He、Ne等 ,對 1～ 25μm 的紅外線均無吸收能力 。 但是 ,對三原子 CO H2O、 SO多原子 CH4及分子結構不對稱的雙原子氣體 CO等 , 一般都具有相當大的輻射與吸收能力。當有這類氣體出現(xiàn)時 , 就要考慮這類氣體的輻射與吸收計算。因為在煙氣中常包含有一定濃度的 CO SOH2O、 CO等主要輻射成分 ,因此 , 研究這類氣體的輻射能力就特別重要。 這類氣體輻射的兩個特點 : ◆ 對波長的選擇性 ◆ 氣體吸收是在整個容積中進行的 ◆ 對波長的選擇性 根據(jù)基爾霍夫定律可知 :物體的輻射力越大 ,其吸收率就越大 ,也就是說 ,善于發(fā)射的物體必善于吸收 ,或者說 ,輻射能力大 ,則吸收能力也大 ,這類三原子氣體 、 多原子氣體和結構不對稱的雙原子氣體 ,對紅外線 (～ 40μm之間 )都有一定的吸收能力 ,對不同的氣體 ,則有不同的吸收波長和吸收能力 。 例如 : CO2的三個吸收波段為 : ～ 、 ～ 、 ～ H2O的三個吸收波段為 : ～ 、 ～ 、 12～ 30μm 在這些波段范圍之外 ,對熱輻射呈透明體 ,無吸收能力 。 工作原理 : 大多數(shù)的多原子氣體 (CO、 CO CH H2O汽等 )對紅外線 (指 ～ 40μm之間 )都有一定的吸收能力 ,而且不同的氣體有不同的吸收波長和吸收強度 。 例如 CO2的兩個吸收波段為 ～ 、 ～ ,在其外CO2的吸收能力就低 。 而一些雙原子氣體 (H NO2等 ) 以及單原子氣體 (He、 Ne等 ), 對 1～ 25μm波長的紅外線均不吸收 。 實驗表明 :被吸收的程度 (輻射能數(shù)量 ) 與吸收介質的濃度成比例 ,一般可用朗伯 ─貝爾定律確定 : I = Ioexp(kc) 其中 I─吸收前射線強度 Io─吸收后射線強度 k─常數(shù) c─介質濃度 因此 ,當紅外線通過這些氣體 (介質 )時 ,它的能量就會被氣體吸收一部分 , 其被吸收的程度與該氣體的容積濃度有函數(shù)關系 ,因而可以測定出該氣體的濃度 。 ◆ 氣體吸收是在整個容積中進行的 固體 、 液體的輻射與吸收都具有在表面上進行的特征 ， 氣體的輻射與吸收是在整個容積中進行的 。 當有輻射能投射到這種氣體界面時 , 這個能量將在輻射行程中被氣體吸收削弱 ,即吸收與氣體的形狀和容積有關 。 當輻射能通過吸收性氣體層時 , 因沿途被氣體吸收而削弱 。 這種削弱的程度取決于輻射強度和沿途中碰到的氣體分子數(shù)目 , 而分子數(shù)目又和射線行程長度及氣體密度有關 [ρ=f(p,T)]。 結構原理 穩(wěn)流電源供給約 , 使輻射器溫度達 600～800℃ 時 ,便可輻射出約 2～ 7μm的紅外波 . 濾光片 :可將煙氣中其它成分能吸收的紅外光統(tǒng)統(tǒng)濾去 。 從兩個完全相同的紅外光源中發(fā)出的具有一定波長的紅外光分別穿過比較室和試樣室射入檢測器的左右兩室中 ,在檢測器中封入能夠吸收紅外光源發(fā)出的一定波長的紅外線的氣體 ,通常為待測氣體成分。在檢測器的左、 右室之間，裝一個膨脹式薄膜將兩室完全隔開，當左右室之間產(chǎn)生壓差時，薄膜便會向左或向右凸出來 , 當比較室中封入不吸收紅外線的惰性氣體 (如 N2)時 ,而在試樣中 ,試樣氣體以規(guī)定的速度連續(xù)流過(穩(wěn)定性 )由于比較室中的 N2不吸收紅外光 ,因此該紅外光在穿過比較室時 ,其能量沒有被衰減。 而穿過試樣室的紅外光被流過該室的氣體吸收了一部分能量 , 其被吸收的能量的大小與試樣氣體中含的待測氣體成分的分子個數(shù)成比例 。 因此 , 使得送入檢測器右室的紅外光能量小于送入左室的紅外光能量 。 使左 、 右室之間產(chǎn)生壓力差 ， 于是薄膜便被推向右方 。 該膜片與一鋁合金園柱體組成一個電容器 ，由于動板 (薄膜片 ──鋁箔 )變形而使電器的極間距離發(fā)生變化 , 即電容量發(fā)生變化 。 這個電容器接入 RC電路 ,由電工學知識知道 :電容器極板上電量 Q與其電壓 U成正比 ,其比例常數(shù)為 C─電容 . 即 C = Q／ U Q─電量