杭建东

摘要：燃煤电厂在CEMS 气态污染物监测系统中，低量程SO2和NOx在低温、高湿度烟气条件下的监测出现了测量不准、寿命不高等问题。本文提出的采用Nafion干燥管技术，凭借其独特的气态膜除湿、保留目标气态的特点，为冷干直抽法CEMS 拓宽了一条原位预处理的路径。Nafion管在连续的除湿过程中，完全保留烟气中的待测气体，同时Nafion管类似于Teflon，具有极强的耐酸性腐蚀能力。

关键词：Nafion管;样气分析;原位冷干直抽法

一、背景

火电厂的烟气连续排放监测系统（CEMS）最令人头疼的是气体采样中存有大量的气体尘埃、腐蚀性和潮湿的气体。目前火电CEMS系统预处理通用的做法是采用过滤、取样管线加热和压缩机冷凝， 其常常表现出的问题有：采样探头堵塞、采样管路漏气、采样泵流量降低、冷凝器除湿效率降低、冷凝器排水蠕动泵损坏、过滤元部件失效、铵盐结晶等。为了有效去除样气中的酸雾、气溶胶及氨气，选择性去除样气中的气体水份，同时保留需要监测的目标气体，例如SO2、NO、O2、HCL和HF等，我们重新选择了一种新的Nafion管干燥材料，来解决以上的除湿难题。

二、Nafion 管及其机理

Nafion是聚四氟乙烯（Teflon®）和全氟-3，6-二环氧-4-甲基-7-癸烯-硫酸的共聚物。Nafion管中气态水的迁移以其对磺酸基的化学亲和力为基础，与气体分子的大小无关。磺酸基具有很高的亲水性，Nafion管壁吸收的水份，会从一个磺酸基向另一个磺酸基传递，直到最终到达另外一侧的管壁，水份蒸发到干燥的反吹气中被带走，这一现象称为过蒸发（Pervaporation）。……