定电位电解法烟气分析仪原理及操作.pdf

青岛环控设备有限公司 赵晨旭 电化学烟气分析仪 原理 1 电化学气体传感器工作原理是：将待测气体经过除尘 去湿后进入传感器室， 经由渗透膜进入电解槽，使在电解液中被扩散吸收的气体在规定的氧化电位下进 行电位电解，根据耗用的电解电流求出其气体的浓度。 在一个塑料制成的筒状池体内安装工作电极 对电极和参比电极，在电极之 间充满电解液，由多孔四氟乙烯做成的隔膜，在顶部封装。前置放大器与传感器 电极的连接，在电极之间施加了一定的电位，使传感器处于工作状态。气体在电 解质内的工作电极发生氧化或还原反应，在对电极发生还原或氧化反应，电极的 平衡电位发生变化，变化值与气体浓度成正比。可测量SO2 NO NO2 CO H S 等气体，但这些气体传感器灵敏度却不相同，灵敏度从高到低的顺序是 H 2 2 S NO NO2 SO2 CO，响应时间一般为几秒至几十秒，一般小于1min；它 们的寿命，短的只有半年，长则2 年 3 年，而有的CO 传感器长达几年。 定电位电化学气体传感器的结构图 共 6 页 第 1 页 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 CO 气体传感器工作电极电位与响应电流的曲线 恒电位电路图 W—工作电极；C—对电极；R—参比电极 2 仪器一般由气路系统和电路系统两部分组成，其工作原理是气体采样泵将烟 气经采样管送至传感器的气室，传感器的输出电信号通过电子线路将模拟信号 大，转换成被测气体的浓度。 被测气体通过渗透膜进入电解槽，传感器电解液中扩散吸收的 氧化硫发生以下 2- + 氧化反应：SO +2H O → SO +4H +2e 2 2 4 与此同时产生对应的极限扩散电流i，在一定范围内其大小与 氧化硫浓度成正 比，即： Z F S D i C δ Z — 电子转移数； F — 法拉第常数； S — 气体扩散面积；D — 扩散常数； δ— 扩散层厚度δ；i — 极限扩散电流； C — 氧化硫浓度。 在一定工作条件下， Z F S D 和δ均为常数。因此，电化学反应中流向工作 电极的极限扩散电流i 与被测的 氧化硫浓度C 成正比。 共 6 页 第 2 页 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 仪器的结构流程图 共 6 页 第 3 页 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 仪器使用的质量保证 （应用注意事项） 1 低温必须考虑SO2 的吸附问题。采用特氟龙管 加热管线 帕尔贴冷却器。 2 样气经过多级烟尘过滤器过滤颗粒物 （主要是煤灰和矿物质），以及帕尔贴冷 却器除湿干燥，洁净的样气进入传感器参与化学反应，要得到稳定的浓度值，从 开始测量到可以读数需要1-2 分钟的等待时间。 3 清洁剂、去污剂 涂蜡 胶粘剂 甲醛等会影响仪器的正常操作。 4 帕尔贴冷凝器耗电量大，只能在主电源供电条件下才能使用。 5 不能使用充电电池操作仪器的手操器。 6 每次测量结束请重新校准（操作1 小时后），这样可以得到更为准确的测量值。 7.加热探管仅在主电源供电条件下使用。取下加热探管冷却后， 回 定位置。 共 6 页 第 4 页 青岛环控设备有限公司 赵晨旭 维护方法