差分吸收光谱技术在工业污染源烟气排放监测中的应用_孙友文

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差分吸收光谱反演方法在环境监测系统中的研究

科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 污染及防治随着人类对大气环境的进一步破坏,恶劣的极端天气不断反作用于人类本身,迫使人类渐渐醒悟,通过控制手段,对已经破坏的环境进行改善,以减少大气污染对人类健康的威胁程度。

为了能更好的控制大气污染物的来源和浓度,必须通过环境监测系统对大气污染物如甲醛、二氧化氮,二氧化硫等等有害气体进行浓度监测,以采取必要的措施对其排放途径进行控制。

在对大气污染物监测中,常用的方法是差分吸收光谱法。

差分吸收光谱法能够观测在紫外和可见谱段有特征吸收的许多分子,如:NO2,NO,NH3,CIO,IO,O3,SO2,CS2,HCO和芳香烃有机物[1],在反演污染物浓度的应用上具有较多的优点。

因此,差分吸收光谱反演方法在环境监测系统中的研究与应用非常重要。

1 差分吸收光谱法的基本原理和特点1.1差分吸收光谱反演方法的基本原理差分吸收光谱技术主要利用气体分子在紫外/可见光波段的特征吸收来进行监测[2],基本原理是根据Lambert-Beer吸收定律,应用滤波技术,将大气光谱中随波长变化较慢的部分光波去除,余下的是分子的窄带吸收所造成的光衰减,将这部分光谱与经过相同滤处理的实验室的标准参考谱作最小二乘拟合,最后反演出所测气体的浓度[3],这个过程也是差分吸收光谱反演方法在环境监测系统中应用的理论过程。

1.2差分吸收光谱法的特点1.2.1应用广泛差分吸收光谱法可以进行多种大气污染物的测量,并能够实现利用一台仪器在野外进行多种物质的浓度进行监测,这对研究大气化学变化和污染物之间相互转化规律有关非常重要的意义[4]。

1.2.2测量距离广应用差分吸收光谱法进行某种或某几种气体进行监测时,通过需要从几百米至几千米的距离内监测数据进行平均取值,因此,设备监测距离远达至几千米之外,这样的远距离测量方法,是其它监测方法无法比拟的。

差分吸收光谱法在线测量烟气浓度的理论与系统研究的开题报告

差分吸收光谱法在线测量烟气浓度的理论与系统研究的开题报告一、研究背景和意义随着工业化进程的加速和人类工业活动的不断增加，大量的工业废气和污染物被排放到大气中，给人类的生活和环境带来了巨大威胁。

烟气是其中的一种主要污染物，其含有的二氧化硫、氮氧化物、氨等对人体健康和环境都有不良影响。

因此，对烟气浓度进行在线监测和控制对于环境保护和人类健康非常重要。

差分吸收光谱法（DOAS）是一种在线测量烟气浓度的新型技术，具有实时性好、准确性高、非侵入性等优点，在散射光、辐射传输、激光光谱分析等领域都有广泛应用。

因此，研究差分吸收光谱法在烟气浓度在线监测和控制方面的应用具有非常重要的意义。

二、研究内容和方法本课题主要研究差分吸收光谱法在线测量烟气浓度的理论和系统方法，研究内容包括：1.差分吸收光谱法原理及其在烟气浓度测量中的应用。

2.烟气特性分析及对差分吸收光谱法测量的影响。

3.烟气分析系统的设计与构建，包括激光发射器、光纤传输系统、光学系统、探测器等。

4.系统参数的优化和校准。

5.系统实验研究和数据分析。

本课题主要采用理论研究、系统构建和实验研究相结合的方法，通过对DOAS测量原理和烟气特性进行分析，设计和构建差分吸收光谱法在线测量烟气的系统，并通过实验对系统进行测试和验证。

三、研究预期成果和意义本课题研究的预期成果有：1.建立基于DOAS的烟气浓度在线监测系统，实现对烟气浓度的实时监测和控制。

2.对差分吸收光谱法在烟气浓度在线监测中的应用进行深入研究，为其在其他领域的应用提供参考。

3.提高我国烟气排放监测和控制技术的水平，为环境治理和人类健康保护提供技术支持。

本课题研究结果的意义在于利用DOAS技术，提供一种新方法实现烟气在线监测和控制，为环境保护和人类健康提供有效手段，同时也为我国环保技术的发展和提升做出了贡献。

差分吸收光谱技术在环境检测中的应用研究

差分吸收光谱技术在环境检测中的应用研究[摘要]差分吸收光谱技术虽然是一种新兴的空气检测方法，但是在很多方面比传统检测技术优势明显。

笔者结合对差分吸收光谱技术的研究，在论文中阐述了差分吸收光谱技术的原理以及在大气环境检测中的应用。

[关键字]差分吸收光谱技术技术原理大气环境检测随着世界经济的不断发展，工业气体排放日益加重，空气中充斥着大量的二氧化硫以及氮氧化物等有害气体，不但造成空气环境的极端恶劣，也给人们的身体健康造成了严重的影响。

当前，各种检测技术方法或大或小的存在弊端、缺陷，随着环境检测理论与技术的进步，差分吸收光谱技术脱颖而出，成为大气环境检测领域的宠儿。

1差分吸收光谱技术在环境检测应用中的发展自二十世纪八十年代以来，美国、瑞典、德国等诸多国家开发出以常规光源为基础的长光程光谱分析仪，并投入市场使用，我国开始自主研发差分吸收光谱技术则开始于1998年，在2002年一些科研机构开发出相应的环境监测系统，能有效检测出空气中的有害气体，包括二氧化硫、二氧化氮以及氨气等，目前这些仪器主要分布于南宁、北海、桂林以及张家港、怀化等地区。

2差分吸收光谱技术的基本原理差分吸收光谱技术简称DOAS，根据分子吸收光辐射的原理，不同的分子吸收的光辐射也各不相同，因此当光穿过被检测气体样本时，会被样本中的分子选择性吸收，从而使得光在结构上与没穿过样本之前的光有所不同，通过与原先的光谱进行分析即可得到吸收光谱。

分析吸收光谱能够确定样本中是否存在一些特定的成分，同样也可以分析出样本中这些特定物质的含量。

图1为典型的DOAS系统示意图，根据Lambert-Beer吸收定律，当光线穿过均匀且有一定厚度的气体介质时，假设该气体介质厚度为L，浓度为C，可得透射光强I（λ，T，P）和入射光强I0（λ）的关系公式为：I（λ，T，P）= I0（λ）·e-σ（λ，T，P）·C·L ①其中σ为气体的吸收截面。

浅谈差分吸收光谱技术及在大气监测领域中的应用

浅谈差分吸收光谱技术及在大气监测领域中的应用差分吸收光谱技术是近年来应用较为广泛的大气监测方法之一，具有高效率、大范围、便于操作等方面的优势，可以用于大气领域的长期监测工作。

为此，本文针对差分吸收光谱技术的原理与技术要点进行分析，并探讨这门技术在大气监测领域中的应用，希望能够推进这种技术在更加广泛的领域应用。

标签：差分吸收光谱技术；大气监测；比尔-郎博特定律前言：近年来，人们在生产与生活过程中给周边环境造成的影响越来越大，大气污染、臭氧空洞与厄尔尼诺现象逐渐加剧，人们愈发关注环境问题，雾霾及PM2.5对于大气环境的影响也逐渐成为近年来的热门词汇，这种情况下，研究差分吸收光谱技术及其在大气监测中的具体应用，对于探究大气问题具有重要作用。

1.差分吸收光谱技术原理本质上来说，差分吸收光谱技术是利用光谱会被分子所吸收的特性，并根据比尔-郎博特定律中对于不同分子对光辐射区别吸收特点对空气成分与浓度进行判断的一种方法。

当空气或空气池中经过同一束光线时，空气中的不同分子会对光线进行有差别的吸收，会影响光线的波长、强度与光子的组成，被空气分子吸收之后的光谱，同原本的光谱相互对比，即为吸收光谱，此时分析吸收光谱就可以确定空气中某些物质的成分与数量。

一般来说，运用差分吸收光譜技术来监测空气情况，会采用光源、空气池、望远镜设备来进行，由光源发出光束，经过空气池最后通过望远镜来观察，在这一过程中，光线会经过不同的分子吸收与散射作用发生改变。

根据比尔-郎博特定律，光线经过一段分散均衡、厚度（L）一定、密度（C）一定的空气时，透射后的光线强度为I（λ，T，P）和透射前的原光线强度I0（λ）之间的关系为这其中，σ是气体吸收光线谱时的横截面，是一个函数，其种类在于光谱波长、空气温度与压力、空气中分子的种类，其单位为cm2/mole。

空气池中的真实温度与压力，会影响空气吸收光谱的横截面，对光产生散射作用，当空气温度升高18°R，光栅光谱设备就会产生1个像素的位移，当光谱出于室内正常温度或者高温情况下，空气温度与压力对于空气吸收光谱横截面的影响也会对计算带来不利影响，在空气中，光线的强度会随着空气分子的吸收而逐渐衰减，空气内分子对于光子的吸收与散射作用的叠加，其结果如下：这其中，σi是i类型的空气吸收光谱时的横截面；Ci是i类型的空气从空气厚度L中的平均密度；εM是光线的米氏散射系数；εR是光线的瑞利散射系数；A是测量系统与光线波长关系转变较为缓和的结构。

差分吸收光谱技术在环境监测中的理论和应用研究的开题报告

差分吸收光谱技术在环境监测中的理论和应用研究的开题报告一、研究背景和意义差分吸收光谱技术（Differential Optical Absorption Spectroscopy, DOAS）是一种新兴的环境监测技术，在空气质量监测、大气环境污染物控制等领域有着广泛的应用前景。

DOAS技术是一种基于光的非接触式、在线化分析技术，可以实现对空气中各种污染物的定量和定性分析，并且具有快速、高效、准确的优点。

在DOAS技术的实际应用中，主要依靠大气中污染物的吸收光谱特性进行判断，以识别和定量空气中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、挥发性有机物等。

DOAS技术具有测量灵敏度高、抗干扰能力强、非接触式监测等优点，广泛应用于空气质量监测、大气环境污染物控制等领域。

二、研究内容本研究将针对DOAS技术在环境监测中的理论与应用展开深入研究，主要涉及以下几个方面：1. DOAS技术基本原理和实现方法的研究。

介绍DOAS技术的基本原理和实现方法，包括吸收光谱谱线、大气微分光学路径长度、线性最小二乘拟合法等。

2. DOAS技术在空气质量监测中的应用。

探讨DOAS技术在空气质量监测中的应用，如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、挥发性有机物等污染物的监测。

3. DOAS技术在大气环境污染物控制中的应用。

研究DOAS技术在大气环境污染物控制中的应用，探讨DOAS技术在定位控制污染源、评估控制效果等方面的应用。

4. DOAS技术的应用前景。

结合国内外研究现状，探讨DOAS技术在环境监测领域的应用前景。

三、研究方法和技术路线本研究主要采用文献资料法和实验法相结合的方法，首先通过文献资料法梳理DOAS技术在环境监测领域的研究现状、发展历程和应用案例，深入探究DOAS技术的基本原理和实现方法。

其次，采用实验法进行数据采集和分析，验证DOAS技术在空气质量监测中的应用实现效果。

最后，结合研究数据结果，探讨DOAS技术在环境监测领域的应用前景。

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用
近年来，环境污染成为人们关注的焦点之一，大气污染由于其对人类健康和环境的影响而备受关注。

烟气超低排放是减少大气污染的重要措施之一。

紫外差分分析仪是一种常用的烟气监测仪器，广泛应用于烟气超低排放监测中。

紫外差分分析仪是基于紫外光吸收原理工作的仪器，它通过测量烟气中的特定化学物质的吸收量，对其浓度进行分析和监测。

与传统的分析仪器相比，紫外差分分析仪具有灵敏度高、分析速度快、操作简单等优点，因此在烟气超低排放监测中得到了广泛应用。

紫外差分分析仪可以用于监测烟气中的二氧化硫排放。

二氧化硫是燃煤、燃油等燃料燃烧过程中产生的主要污染物之一，严重影响空气质量和人体健康。

紫外差分分析仪通过测量二氧化硫在特定波长下的吸收量，可以准确快速地监测烟气中二氧化硫的浓度，实现超低排放要求的监测。

紫外差分分析仪还能够用于监测烟气中的二氧化碳、一氧化碳等其他污染物的浓度。

这些污染物同样对环境和人体健康有着重要影响，因此监测其浓度具有重要意义。

需要注意的是，紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用需要结合其他分析技术和设备，以确保准确性和可靠性。

在使用过程中还需要注意仪器的维护和校准，以保持仪器的正常工作状态。

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用随着环境污染问题日益严重，人们对于烟气排放的监测和控制需求也越来越高。

为了实现烟气超低排放监测，紫外差分分析仪成为了一种重要的分析工具和设备。

本文将介绍紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用。

紫外差分分析仪是一种基于紫外光谱原理的分析设备，它能够通过测量烟气中物质的吸收光谱来定量分析其中的污染物含量。

相比于传统的湿法分析方法，紫外差分分析仪具有快速、准确、无需样品前处理等优点，因此被广泛应用于烟气超低排放监测。

在烟气超低排放监测中，紫外差分分析仪可以用来检测多种重要的污染物，如二氧化硫、氮氧化物等。

以二氧化硫为例，紫外差分分析仪通过测量烟气中SO2分子在紫外光区的吸收强度来确定其浓度。

它不仅可以实时监测烟气中二氧化硫的排放情况，还可以对各个排放源的二氧化硫排放进行精细化管理。

与传统的分析方法相比，紫外差分分析仪具有以下优势：1.快速准确：紫外差分分析仪采用非接触式测量方式，不需要取样和前处理，测量速度快、准确度高。

2.多功能性：紫外差分分析仪可同时测量多种污染物，可应用于不同的烟气排放监测需求。

3.在线监测：紫外差分分析仪可实现在线监测，及时发现烟气排放异常情况，进行及时调整或治理。

4.操作简便：紫外差分分析仪的操作简单，只需进行简单的设置和校准即可使用，不需要复杂的技术支持。

5.可靠性高：紫外差分分析仪采用高精度的光学元件和控制系统，具有良好的可靠性和稳定性。

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中具有重要的应用价值。

它能够快速准确地监测烟气中各种污染物的含量，为烟气治理提供可靠的数据支持。

未来，随着技术的不断进步和应用广泛，紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的地位将愈发重要。

差分吸收光谱技术

差分吸收光谱技术
《差分吸收光谱技术》
嘿，你们知道吗？有个超厉害的东西叫差分吸收光谱技术！这玩意儿可神奇啦！
我记得有一次啊，我去参观一个环境监测站。

在那里，我就看到工作人员在用这个差分吸收光谱技术来监测空气质量呢。

当时我就特别好奇，凑过去看个究竟。

只见他们摆弄着那些仪器，就像变魔术一样。

那仪器上有好多复杂的按钮和显示屏，我看着都觉得眼花缭乱的。

工作人员特别认真地操作着，他们说通过这个技术可以精确地检测出空气中各种污染物的浓度。

我就想啊，这也太牛了吧！然后我就一直盯着那个仪器看，看着它发出一些奇妙的光，感觉就像是在和空气进行一场神秘的对话。

我在旁边都不敢大声喘气，生怕打扰了它的“工作”。

后来，工作人员还给我详细讲解了这个技术的原理和作用，我虽然听不太懂那些专业术语，但我能感觉到这真的是一项非常重要的技术。

它就像是一个空气的守护者，默默地为我们的环境保驾护航。

哎呀呀，这差分吸收光谱技术真的是让我大开眼界呀！原来科技可以这么神奇，能够让我们更加了解我们生活的这个世界。

我觉得我们真应该好好感谢这些科学家和技术人员，是他们让我们的生活变得更加美好和安全。

总之呢，差分吸收光谱技术真的很了不起，我希望它能越来越厉害，为我们的环境做出更大的贡献！嘿嘿！。

差分吸收光谱法烟气在线监测技术的开题报告

差分吸收光谱法烟气在线监测技术的开题报告一、研究背景及意义烟气污染对环境和人类健康造成了严重的危害，因此对烟气排放的监测和控制变得越来越重要。

差分吸收光谱法（DOAS）是一种基于光学原理的烟气在线监测技术，可对烟气中的污染物进行快速、准确、非侵入式的测量，并具有不受气体基质影响、适应复杂气体混合物、运行成本低等优点。

该技术已广泛应用于烟气排放、环境空气质量、地表大气污染等领域，成为烟气在线监测的重要手段之一。

二、研究内容本次研究将基于DOAS技术，设计并实现一套烟气在线监测系统。

具体研究内容包括：1.梳形光谱仪的选择及优化：DOAS技术的核心是梳形光谱仪，因此需要对不同类型的梳形光谱仪进行比较和优化，以得到最佳的光谱分辨率和信噪比。

2.反演算法的研究：针对不同污染物的特征吸收线，设计并优化反演算法，实现对多种污染物的定量检测。

3.系统硬件及软件设计：设计系统硬件电路及选材等方案，并编写控制软件与反演算法进行集成。

三、研究方法1.文献调研：对DOAS技术相关文献及国内外已有的研究进行调研。

2.光谱仪优化：选择不同类型的梳形光谱仪进行比较，优化最佳光谱分辨率和信噪比并验证。

3.污染物特征线提取：在已有文献基础上，提取不同污染物的特征吸收线。

4.反演算法优化：根据特征吸收线设计反演算法，并进行优化验证。

5.系统硬件及软件设计：按照硬件选材方案和反演算法编写相应的控制软件，实现系统调试和完善。

四、预期成果本研究预期可以设计出一套基于DOAS技术的烟气在线监测系统，重点达到以下预期成果：1. 实现对多种污染物的在线监测，如二氧化硫、氮氧化物等。

2. 搭建一套稳定、可靠的烟气在线监测系统，具有高稳定性和高检测灵敏度。

3. 对算法进行优化和验证，进一步提高系统的准确性和可靠性。

4. 技术推广，为烟气在线监测及其它领域的应用提供新思路和技术支持。

五、研究进度安排第一年：1. 文献综述、选型和实验准备（3个月）2. 梳形光谱仪选型及优化（3个月）3. 污染物特征线提取、反演算法设计及优化（6个月）第二年：1. 硬件选材方案设计（3个月）2. 调试硬件电路及控制软件编写（6个月）3. 系统完善及验证实验（3个月）第三年：1. 整理论文，准备答辩（6个月）六、研究经费预算本研究所需经费主要包括设备采购（梳形光谱仪、控制器等）、实验材料费、差旅费等，预算总额控制在80万元以内。

差分吸收光谱法测量烟气污染物浓度的研究的开题报告

差分吸收光谱法测量烟气污染物浓度的研究的开题报告一、研究背景与意义烟气污染是当前环境问题中的重要问题之一，烟气污染物的排放对环境和人类健康产生了严重影响。

因此，开展对烟气污染物的准确、高效监测对环境保护和人类健康具有重要意义。

差分吸收光谱法是一种高精度、高效的烟气污染物浓度测量方法，它主要依赖于光的吸收，通过测量烟气中化学成分对光的吸收特征和谱线的位置和强度等信息，可以实现对烟气污染物（如SO2、NOx、CO等）浓度的实时监测。

该方法具有响应速度快、精度高、无干扰等优点，因此逐渐成为烟气污染物浓度测量的主流方法。

二、研究内容与目标本研究旨在探究差分吸收光谱法测量烟气污染物浓度方面的基本方法和技术，分析其适用范围与特点，重点研究差分吸收光谱法在烟气污染物浓度测量中的主要应用和优化方向，以期提高差分吸收光谱法测量烟气污染物浓度的准确性和实用性。

具体研究内容包括：1. 差分吸收光谱法的原理及特点；2. 烟气污染物的特性和浓度测量方法；3. 差分吸收光谱法在烟气污染物浓度测量中的应用；4. 差分吸收光谱法的优化方向和发展趋势。

三、研究方法本研究将采用综合理论分析和实验研究相结合的方法，根据差分吸收光谱法的原理和特点，分析其在烟气污染物浓度测量中的应用和适用范围，并结合实测数据进行分析和验证。

同时，通过实验和模拟计算等方法，探究差分吸收光谱法在烟气污染物浓度测量中的优化方向。

四、研究预期成果通过本研究，预计可以掌握差分吸收光谱法测量烟气污染物浓度的基本原理、方法和技术，了解其在烟气污染物浓度测量中的主要应用和优化方向。

同时，预期可以发掘差分吸收光谱法在烟气污染物浓度测量中的优势和局限性，为相关行业提供科学合理的监测手段和技术支持。

差分吸收光谱技术在工业污染源烟气排放监测中的应用_孙友文

h 为普朗克常量, c 为光速, k 为玻尔兹曼常量, T 为实际温度, T0 为参考温度, E ′′ 为分子低能态能量, S0 表示参考温度 T0 时的吸收线强. 压力展宽半宽 γ 和多普勒展宽半宽 γD 的温度和压力相关性可以分别表示为 P ( T0 )n γ = γ0 , (8) P0 T

010701-1
物理学报
Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 1 (2013) 010701
应用, 并将测量结果与非分散红外 (non-dispersive infrared, NDIR) 仪器的测量结果进行实时对比, 探索 DOAS 技术高准确度测量工业污染源烟气排放的可行性.
′ 其中 σ b j (λ ) 表示第 j 种气体的宽带吸收截面, σ j (λ )
表示第 j 种气体的窄带吸收截面, C j 表示第 j 种气体的浓度, εR (λ ) 和 εM (λ ) 分别表示烟尘、水汽分子的 Rayleigh 散射和 Mie 散射的消光系数. 由于 Rayleigh 散射和 Mie 散射截面随波长做 “慢” 变化, 而分子的窄带吸收截面随波长做 “快” 变化, 所以可以采用差分吸收光谱法将吸收光谱分为慢变化和快变化部分, 慢变化部分表示各种分子的散射以及分子的宽带吸收, 快变化部分表示分子的窄带吸收. 采用滤波方法去除慢变化部分, 则方程 (2) 可写为 [13−18] ln [ I (λ ) ] I0 (λ ) = −∑σ′ j (λ )C j L, (3)
研究了差分吸收光谱技术在工业污染源烟气排放监测中的应用及实现. 借助于独立的采样和前处理系统去除烟尘和水汽对光谱拟合的影响. 为避免高浓度的 SO2 在常温下发生光解, 将经前处理后的烟气加热至 150 ◦ C 进行测量. 采用 Voigt 线型对 SO2 , NO, NO2 在 185—235 nm 波段的吸收截面进行了展宽, 获得了高温气体的标准吸收截面, 并与归一化的光谱仪仪器函数进行卷积得到了光谱拟合所需的有效吸收截面. 将反演结果与非分散红外分析仪的测量结果进行了实时对比, 获得了较好的一致性, 验证了差分吸收光谱方法高准确度测量工业污染源烟气排放的可行性.

燃煤电厂超低排放气态污染物监测中紫外烟气分析仪的运用探讨

燃煤电厂超低排放气态污染物监测中紫外烟气分析仪的运用探讨摘要：随着燃煤电厂超低排放于改造标准的实施，环保部门提出了更加严格的烟气排放标准。

随着新排放标准的的全面实施，原有对烟气监测相适用的技术，已难以对超低排放条件下的NO及SO2浓度进行准确测量。

至此，本文提出了经改进的紫外差分吸收光谱技术（DOAS），通过对此技术基本原理进行简要概述，并依据以DOAS技术为基础的烟气分析仪应用在超低排放监测工程当中。

最终结果可知，相比于非分散红外分析仪，以紫外差分吸收光谱技术为基础的烟气分析仪，无论是量程漂移还是零点漂移，均小于±1%F.S./7d，与参比方法之间的绝对误差＜5 mg/m3，对于粉尘、水汽及烟气当中的其他组分，抗干扰性极强，对于超低排放条件下烟气当中的NO及SO2检测尤为适用，乃为一种有效的超低排放气态污染物监测方法。

关键词：燃煤电厂；超低排放；气态污染物；紫外烟气分析仪面对日益突出且呈严重化趋向的大气污染现状，国家环保部门相继出台了各种行业规划与辅助政策，如《重点区域大气防治污染“十二五”规划》、《关于继续开展燃煤电厂大气汞排放监测试点工作的通知》、《环境空气质量标准》等。

新出台的《火电厂大气污染物排放标准》明确规定，NO排放限值为50mg/m3，SO2为35mg/m3，这对于当前所运用的烟气浓度监测技术提出了更高要求，带来了更大挑战。

当前正在稳步推进的超低排放改造工作，正是对上述烟气排放标准的有力执行，诸多实验室测试及工程实用表明，因仪表线性、气体组分交叉干扰及水分等因素的多种影响，当前所运用的非分散红外分析仪表主要存在环境适应性差、检测下限高、低浓度测量准确度低、零点和量程漂移大及线性偏差大等问题，特别是当NO与SO2浓度小于50mg/m3时，所测得结果偏差较大，与超低排放监测各项要求与标准难以切实满足。

至此，伴随当前燃煤电厂超低排放改造的持续推进，如何采取有效方法与措施，对超低排放条件下烟气当中的NO、SO2浓度准确检测出来，已然成为此领域的重点问题。

算法融合的差分吸收光谱法烟气SO2浓度在线监测研究

算法融合的差分吸收光谱法烟气SO2浓度在线监测研究算法融合的差分吸收光谱法烟气SO2浓度在线监测研究摘要：过去几十年中差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)在大气污染物监测方面取得了成功应用.文章提出了根据差分吸光度最大值(ODm)设定阈值的思想,将传统DOAS算法与基于卡尔曼滤波的.DOAS算法相结合,利用两种算法在相同信噪比下具有不同反演精度的特点,在保证测量精度的前提下提高了DOAS系统的检测极限,较好地解决了短光程下低浓度气体的测量精度问题.在常温常压和流动状态下,对烟气中的SO2浓度测量进行了理论和实验研究.研究结果表明,改进的DOAS算法在ODm＜0.048 1时,SO2浓度测量精度较高,测量下限可低于28.6 mg·m-3,零点漂移低于2.9 mg·m-3传统DOAS算法在0.048 1＜ODm＜0.927 2时,SO2浓度测量精度较高;两种算法对ODm＞0.927 2时的SO2浓度测量都存在较大的误差,必须进行线性度校正. 作者：汤光华许传龙邵理堂杨道业周宾王式民 Author： TANG Guang-hua XU Chuan-long SHAO Li-tang YANG Dao-ye ZHOU Bin WANG Shi-min 作者单位：东南大学能源与环境学院,江苏,南京,210096 期刊：光谱学与光谱分析ISTICEISCIPKU Journal：SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年，卷(期)： 2009, 29(4) 分类号： X831 关键词：差分吸收光谱卡尔曼滤波算法融合差分吸光度最大值烟气浓度监测检测下限机标分类号： TN9 U41 机标关键词：算法融合差分吸收光谱法烟气 SO2 浓度测量在线监测研究 Based DOAS Flue Gases In-Situ 测量精度 absorption spectroscopy 差分吸收光谱技术线性度校正污染物监测卡尔曼滤波实验研究流动状态零点漂移基金项目：国家自然科学基金。

差分吸收光谱反演方法于环境监测系统中的应用研究

差分吸收光谱反演方法于环境监测系统中的应用研究摘要：本文对差分吸收光谱法对大气污染的监测作用进行了介绍，通过对最小二乘法的分析和实践，与当地环境监测数据进行对比，对最小二乘法对差分吸收光谱反演方法的适用性给出了证明。

关键词：差分吸收光谱；环境监测；最小二乘法1、引言差分吸收光谱之所以可以用于环境监测，是由于差分吸收光谱利用气体分子根据波段的不同对其差分吸收的不同来对气体在大气中的浓度进行反演。

差分吸收光谱反演方法与上个世纪七十年代被提出，直到目前，经过光学研究的不断发展，差分吸收光谱反演方法已经被广泛应用于大气污染的研究和环境监测。

差分吸收光谱反演方法相对一些传统的监测方法来说，为环境监测提供了巨大的便利。

主要的优势有设备覆盖范围广；测量结果具有很强的代表性；测量时不会改变气体分子的化学性状，而且可以将几种不同的气体分子同时测量，为大气化学变化和污染物的转变规律打下了重要的基础。

由于要在同一波段对多种气体的浓度进行测量，而且用差分吸收光谱反演方法可以测量到极其微小的浓度数据，最小二乘法的使用使气体浓度的繁衍取得了非常好的效果。

本文主要对差分吸收光谱反演方法的测量仪器以及查分吸收光谱反演方法的实用性等内容进行了分析和探讨。

2、测量仪器测量仪器包括光源、发射和接收系统、角反射镜、石英光纤、单色仪、快速扫描装置(RSD)、光电倍增管(PMT)、高速A/D转换卡和计算机等。

工作过程为:氙灯发出的光由次镜向主镜外，用平行光将其射入远处的角反射镜，主镜将角反射镜反射会的一部分光进行汇聚，通过次镜的再次反射在光纤的入射端聚集，光通过光纤后,入射到单色仪的入射狭缝,经单色仪分光以后,形成一条光谱,这条光谱是按波长的大小排列的，旋转扫描装置上的狭缝(宽度也是0.1mm)，将光谱放在出射窗口焦平面位置进行扫描,通过狭缝的光照到光电倍增管的接收端面,光信号将会被光电倍增管转化为电信号,最后经过A/D转换送入电脑进行处理.狭缝每扫描一次就可得到一条光谱,实际工作中为了提高信噪比,一般将四万条光谱平均后再进行处理,所以每次测量周期大约为五分钟。

基于DOAS的光谱测量技术研究进展

基于DOAS的光谱测量技术研究进展基于差分光吸收光谱（DOAS）的光谱测量技术，是一种非常有效的环境监测手段。

该技术通过利用大气分子与污染物分子之间吸收、散射和发射的光谱吸收特征，对大气中的污染物进行在线、无损、高精度的测量。

它具有快速、实时、准确、高可靠性等多重优点，被广泛地用于环境监测、大气物理学、生态学、气象学和地球化学等领域。

本文将综述DOAS技术在大气污染监测、气体排放控制以及大气珍稀气体探测等领域的研究进展。

一、DOAS 在大气污染监测中的应用随着工业和交通等人类活动的增加，大气污染日益严重。

传统的污染监测方法需要抽样分析，不仅操作繁琐，而且存在诸多局限性。

随着DOAS技术的不断发展，大气污染的在线监测变得更加准确、实时、高效。

1、NOx浓度监测NOx是大气中重要的污染物之一，对人类健康和气候变化等方面产生广泛影响。

直接测量NOx分子的过程较为复杂和昂贵，而基于DOAS的测量方法则能够低成本、高精度地监测NOx的浓度。

在NOx的浓度监测中，主要应用基于紫外波段吸收谱线的差分方法，该方法通过选择不同波长的光线，在NOx吸收谱线和非吸收谱线之间作差，从而得到反映NOx浓度变化的差分曲线。

此外，基于DOAS的方法还能够监测NOx的空间分布，利用不同位置的测量值描绘出NOx的污染源分布特征，为环境管理和污染治理提供科学依据。

二、DOAS在气体排放控制中的应用研究空气污染控制的难点之一是排放源的监测与管理。

在 DOAS技术的应用下，气体排放的监测和控制变得更加科学、严谨，为环境保护和工业生产提供更为有效和可靠的保障。

1、VOCs排放控制VOCs是一类挥发性有机物，是大气中的重要污染物之一，并且是工业生产过程中释放的主要有机物。

DOAS技术在 VOCs 排放控制中的应用主要体现在对 VOCs 的实时监测方面。

通过原位连续测量复合光谱技术，实现多种 VOCs 吸收的差分谱线的同时测量，对 VOCs的类型和浓度进行监测，从而为排放治理，特别是 VOCs 的减排提供科学依据。

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用随着社会的快速发展和经济的高速增长，环境问题已经逐渐成为人们关注的焦点。

其中烟气超低排放监测是环保领域的一个重要环节。

为了达到烟气排放达标的要求，需要监测烟气中的各种有害物质，以及监测烟气中的氧气含量等指标。

而紫外差分分析仪是一种能够在短时间内对烟气中的各种物质进行实时监测的设备，因此在烟气超低排放监测中受到了广泛的应用。

紫外差分分析仪是通过测量烟气中吸收紫外线的程度来分析烟气中有害物质的含量的一种设备。

其原理是将可见光源中的光经过滤波器转化为一定波长的紫外线，然后照射在样品上。

当样品中存在有害物质时，这些物质会吸收一定波长的紫外线，导致该波长的紫外线减弱。

而差分分析就是将两个不同波长的紫外线照射到样品中，通过测量两个波长的光线强度差别，来间接测量出有害物质的含量。

紫外差分分析仪具有响应快、准确度高、可靠性强等优点。

在烟气超低排放监测中应用，主要是为了监测烟气中的二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等有害物质的含量。

同时，该设备还可用于监测烟气中的氧气含量、温度和烟气流速等指标。

通过对这些指标的实时监测，可以确保烟气处理设备的正常运行，同时也方便相关管理机构对企业的排放情况进行精确的监测和管理。

在实际应用中，紫外差分分析仪主要采用进口设备，采用智能控制系统，使得设备的运行更加稳定、可靠。

同时设备具备相对完善的自动校准功能，校准后设备可以自动进行稳定运行。

另外，设备的外壳及关键组件采用耐腐蚀材料，使得紫外差分分析仪具备较强的耐腐蚀性和抗风化性能。

在工业和环保领域中，紫外差分分析仪已经成为烟气超低排放监测的必备设备之一。

通过该设备的应用，可以确保企业的排放达到国家标准，并且可以有效保护环境。

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用紫外差分分析仪是一种常用的烟气超低排放监测设备，其在环境保护领域中的应用越来越广泛。

本文将介绍紫外差分分析仪的原理和特点，以及其在烟气超低排放监测中的应用。

紫外差分分析仪是一种基于紫外吸收光谱的无需标定的在线监测设备。

它可以检测空气中的有害气体浓度，并根据测量结果判断烟气排放是否达到超低排放要求。

紫外差分分析仪利用气态污染物在紫外光波长范围内的光吸收特性，通过测量光吸收的差异来确定烟气中的污染物浓度。

紫外差分分析仪的工作原理是基于比尔-朗伯定律。

根据该定律，当光通过一个吸收性物质时，其光强度将呈指数衰减。

紫外差分分析仪通过使用两个具有不同波长的光源，在同一时间内同时照射被测气体，通过测量两束光强的差异来计算出被测气体的浓度。

这种双波长测量的方法可以消除光源强度波动和光路变化对测量结果的影响，从而提高了测量的准确性和稳定性。

紫外差分分析仪具有许多优点，使其成为烟气超低排放监测中的首选设备。

紫外差分分析仪具有高灵敏度和快速响应的特点，可以实时监测烟气中污染物的浓度变化。

紫外差分分析仪采用了无需标定的在线测量方式，不需要频繁校准，能够减少运维成本和人力投入。

紫外差分分析仪具有体积小、重量轻、安装方便等特点，适用于各种场合的使用。

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用非常广泛。

在燃煤电厂中，紫外差分分析仪可以用于监测氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的浓度，帮助电厂实现燃煤锅炉的超低排放。

在工业废气处理过程中，紫外差分分析仪可以用于监测有机废气中的有害物质浓度，以保护环境和工人健康。

紫外差分分析仪还可用于石油炼制、化工、冶金等行业中的烟气排放监测。

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用

紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用随着环保意识的日益增强，各地对于工业烟气排放的监测要求也越来越严格。

特别是在工业园区和城市中，为了防止大气污染加剧，控制烟气排放已经成为一项非常重要的环保工作。

为了实现对烟气排放的超低排放监测，紫外差分分析仪成为了一种不可或缺的设备。

本文将介绍紫外差分分析仪在烟气超低排放监测中的应用。

一、紫外差分分析仪的原理和特点紫外差分分析仪是一种利用紫外光源和紫外光谱仪相结合的分析仪器。

其工作原理为利用紫外灯辐射出的紫外光通过烟气，被烟气中的物质吸收后，再由光电二极管接收，形成光谱曲线。

通过对光谱曲线的分析，可以确定烟气中各种有害物质的浓度。

紫外差分分析仪具有高灵敏度、快速响应、稳定性好等特点，被广泛应用于烟气监测中。

二、在烟气超低排放监测中的应用1. 氮氧化物（NOx）的监测工业烟气中的氮氧化物是造成大气污染的主要来源之一。

通过紫外差分分析仪，可以快速准确地监测烟气中的氮氧化物浓度，实现对排放NOx的超低排放要求的监测。

紫外差分分析仪具有高灵敏度，可以对烟气中的微量氮氧化物进行精确测量，为企业实现超低排放提供有力支持。

3. 颗粒物的监测除了氮氧化物和硫氧化物外，工业烟气中还含有大量的颗粒物。

紫外差分分析仪可以通过对烟气中颗粒物的吸收光谱进行分析，准确测量出颗粒物的浓度，实现对颗粒物的超低排放监测要求。

4. 一体化监测系统除了单独监测氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等污染物外，紫外差分分析仪还可以与其他传感器和分析仪器相结合，形成一体化的烟气监测系统，实现对烟气多项污染物的综合监测。

这样一来，企业可以实现对烟气全面、准确的监测，为实现烟气超低排放提供必要的技术支持和数据支持。

三、应用案例在中国，随着环保政策的不断加强，越来越多的企业开始关注烟气排放的环保问题。

一家热电厂引进了紫外差分分析仪，实现了对烟气中氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等多项污染物的超低排放监测要求。

通过对烟气超低排放监测数据的实时分析和处理，企业得以实现对烟气排放的有效控制，大大减少了对环境的污染，提高了热电厂的环保形象和社会评价。