基于高精度光学腔测量气体中痕/微量NO2的方法

2021-05-25唐霞梅谭依玲成雪清王少楠

天然气化工—C1化学与化工 2021年2期

唐霞梅，谭依玲，成雪清，李威，徐龙，王少楠

（西南化工研究设计院有限公司，四川成都 610225）

随着我国工业化进程的加速，环境污染问题日益严峻，发展大气污染物的检测技术，对环境污染的监控、治理以及环境科学问题的研究具有重要意义[1]。目前已有多种间接或直接测量技术被应用于测量实验室或大气环境中的NO2浓度[2]。

传统的间接测量NO2技术主要有化学发光测量技术和吸收光谱测量技术。前者利用激发态的NO2发光强度与浓度之间的对应关系，通过检测激发态NO2发光强度即可获得NO2浓度，而Gao等[3]通过对该方法的不断改进，探测限已达到50 × 10-12（体积分数）[4]；吸收光谱技术因其具有检测灵敏度高的优点，可以实现工业过程气以及环境污染气中痕/微量气体成分检测[5]，如差分吸收光谱技术、可调谐半导体激光吸收光谱技术，其检测限分别可达0.61 × 10-9（体积分数）[6]、25 × 10-12（体积分数）[7]。但传统方法均存在稳定性不好、受标样影响等缺陷，且测量结果易受环境内其他气体的影响。为了克服传统方法的不足，近10年来，腔镜制造技术得到了快速发展，且基于高反射率腔的新型探测技术逐渐被应用到NO2的测量中[8]。

本文针对上述问题研制并搭建了一套基于高精密光学谐振腔的高稳定性、高便携性、适合在线分析的NO2测量系统。对该系统进行性能评估后，成功应用于燃煤烟气中NO2含量的长时间测量。