基于紫外差分吸收光谱的烟气SO 2 和NO气体在线监测研究

发布时间：2024-05-25 01:16

　　近年来,环境问题随着社会的发展逐步引起了世界各国人民的重视。火电厂、石化厂等大型污染物排放设施成为了污染检测的重点。火电厂烟气排放内的SO₂和NO等气体亦成为了监测和控制的重中之重。SO₂和NO两者的排放是形成酸雨的主要原因,将会导致土壤酸化、农作物减产等危害。有效治理烟气中SO₂和NO的前提是对于两者浓度的准确监测。本文基于紫外差分吸收光谱(DOAS)技术,对烟气中SO₂和NO气体监测的方法进行了研究,主要内容如下:首先,讨论了各种气体污染物的检测方法,对比了多种方法的优劣势。选择并着重研究了DOAS的基本原理。结合了光散射理论,考虑了米氏散射和瑞利散射对光吸收的影响,对DOAS的主要依据——朗伯比尔定律公式进行了修正。其次,完成了Doas Monitor System软件的开发和检测功能的实现。从确定软件的需求和实现功能需要的关键技术与文件开始,将软件分为界面与代码两部分,设计编写了包括菜单、功能界面、数据交互、光谱绘制等各个部分的代码和设计。软件使用最小二乘法、傅里叶滤波、SG平滑滤波三种算法...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 烟气内污染物
        1.2.1 二氧化硫性质
        1.2.2 氮氧化物性质
    1.3 烟气内SO₂和NO_x检测技术
        1.3.1 电化学分析法
        1.3.2 气相色谱法和质谱法
        1.3.3 傅立叶转换红外光谱
        1.3.4 紫外荧光法
        1.3.5 可调谐二极管激光吸收光谱
        1.3.6 差分吸收光谱
    1.4 紫外差分吸收光谱技术研究现状
    1.5 本文主要工作
第2章 差分吸收光谱法检测烟气的原理和方法
    2.1 吸收光谱基本原理
    2.2 朗伯比尔定律及其修正
    2.3 紫外差分吸收光谱法的基本原理
    2.4 气体差分吸收截面的获取
    2.5 紫外差分吸收法的吸收波段及波长间隔
    2.6 本章小结
第3章 Doas Monitor System软件设计
    3.1 引言
    3.2 软件总体设计
        3.2.1 软件需求分析
        3.2.2 软件开发过程
    3.3 软件各部分具体设计
        3.3.1 主界面设计
        3.3.2 菜单与其他窗口
        3.3.3 光谱曲线绘制
        3.3.4 光谱仪数据交互
        3.3.5 数据读取与保存
    3.4 软件算法设计
        3.4.1 最小二乘法
        3.4.2 傅里叶变换滤波
        3.4.3 Savitzky-Golay平滑滤波
    3.5 软件流程图
    3.6 本章小结
第4章 实验系统与数据处理
    4.1 引言
    4.2 实验系统
        4.2.1 光路部分
        4.2.2 气路部分
    4.3 气体吸收截面的测量
    4.4 单组分气体浓度测量
        4.4.1 单组分二氧化硫浓度反演
        4.4.2 单组分一氧化氮浓度反演
    4.5 混合气体浓度测量
        4.5.1 最小二乘法数据处理
        4.5.2 傅里叶变换数据处理
        4.5.3 Savitzky-Golay平滑滤波数据处理
    4.6 实验结果分析与讨论
    4.7 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
攻读硕士学位期间参加的科研工作
致谢



本文编号：3981489