申请/专利权人：青岛理工大学

申请日：2023-02-21

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN116559358B

主分类号：G01N33/00

分类号：G01N33/00;G01N15/06;G01F1/76;G01N1/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2023.08.25#实质审查的生效;2023.08.08#公开

摘要：一种电解过程PM2.5及组分排放因子测量装置及方法，属于环保监测技术领域，装置包括：清洁空气供气装置、气体干燥装置、清洁空气颗粒物过滤装置、清洁空气质量流量控制器、标准示踪气体气瓶、示踪气体质量流量控制器、清洁空气与示踪气体稀释混合装置、稀释示踪气体进气布气装置、颗粒物通量室、颗粒物切割与采集装置、颗粒物采集质量流量控制器、颗粒物采集抽气装置、示踪气体采集装置、示踪气体采集质量流量控制器、示踪气体采集抽气装置。方法包括进行采样测量的步骤。本发明可以更真实的揭示电解过程PM2.5及其组分的排放水平，对促进我国锌等有色金属冶炼行业的大气污染防治和职业健康防护具有重要意义。

主权项：1.一种电解过程PM2.5及组分排放因子的测量方法，其特征为，采用一种电解过程PM2.5及组分排放因子测量装置，所述的测量装置包括：清洁空气供气装置1、气体干燥装置2、清洁空气颗粒物过滤装置3、清洁空气质量流量控制器4、标准示踪气体气瓶5、示踪气体质量流量控制器6、清洁空气与示踪气体稀释混合装置7、稀释示踪气体进气布气装置8、颗粒物通量室9、颗粒物切割与采集装置10、颗粒物采集质量流量控制器11、颗粒物采集抽气装置12、示踪气体采集装置13、示踪气体采集质量流量控制器14、示踪气体采集抽气装置15；所述的清洁空气供气装置1、气体干燥装置2、清洁空气颗粒物过滤装置3、清洁空气质量流量控制器4顺次连接，并通过清洁空气质量流量控制器4向清洁空气与示踪气体稀释混合装置7内提供不含颗粒物的干燥的清洁气体；所述的标准示踪气体气瓶5、示踪气体质量流量控制器6顺次连接，并通过示踪气体质量流量控制器6向清洁气体在清洁空气与示踪气体稀释混合装置7内提供示踪气体，所述的示踪气体与干燥的清洁气体在清洁空气与示踪气体稀释混合装置7内稀释混合为已知浓度的示踪气体；已知浓度的示踪气体通过稀释示踪气体进气布气装置8与颗粒物通量室9连接，所述的颗粒物通量室9还连接有电解槽，电解槽面产生的PM2.5与已知浓度的示踪气体在颗粒物通量室9内混合；所述的颗粒物切割与采集装置10、颗粒物采集质量流量控制器11、颗粒物采集抽气装置12顺次连接，并通过颗粒物切割与采集装置10与颗粒物通量室9内一定高度处混合示踪气体的PM2.5连接；所述的示踪气体采集装置13、示踪气体采集质量流量控制器14、示踪气体采集抽气装置15顺次连接，并通过示踪气体采集装置13与颗粒物通量室9内一定高度处混合有PM2.5的示踪气体连接；测量方法包括如下步骤：S1:选择电解车间，根据电解槽槽面的尺寸在电解槽面上搭建颗粒物通量室；S2:搭建顺次连接的清洁空气供气装置1、气体干燥装置2、清洁空气颗粒物过滤装置3、清洁空气质量流量控制器4；搭建顺次连接的标准示踪气体气瓶5、示踪气体质量流量控制器6，搭建清洁空气与示踪气体稀释混合装置7，将清洁空气与示踪气体稀释混合装置7分别与清洁空气质量流量控制器4、示踪气体质量流量控制器6连接，并在清洁空气与示踪气体稀释混合装置7内稀释混合得到已知浓度的示踪气体；将已知浓度的示踪气体通过稀释示踪气体进气布气装置8与颗粒物通量室9连接；S3:搭建顺次连接的颗粒物切割与采集装置10、颗粒物采集质量流量控制器11、颗粒物采集抽气装置12，将颗粒物切割与采集装置10与颗粒物通量室9连接；搭建顺次连接的示踪气体采集装置13、示踪气体采集质量流量控制器14、示踪气体采集抽气装置15，将示踪气体采集装置13与颗粒物通量室9连接；颗粒物切割与采集装置10、示踪气体采集装置13在颗粒物通量室9内的同一高度采集含有PM2.5的示踪气体；S4:针对颗粒物采集抽气装置12采集的PM2.5样品、示踪气体采集抽气装置15采集的示踪气体样品进行PM2.5样品和示踪气体样品分析；S5:针对PM2.5样品进行PM2.5及其化学组分排放因子计算；所述的步骤S5中，基于示踪气体质量平衡计算电解过程PM2.5及其组分的无组织排放因子，如公式（1）-（3）所示，其中FPM2.5是电解过程PM2.5的产生通量，单位为mgm-2min-1；Q1是CO进入通量室的流量，单位为m3min-1；C1,i和C3,i分别是示踪气体i进入通量室时和在采样高度处的浓度，单位为mgm-3；C3,PM2.5是监测断面处PM2.5的浓度，单位为mgm-3；S1是通量室的横截面积，单位为m2；EFPM2.5是无组织排放PM2.5的排放因子，单位为mgkg-1Zn；S2是电解车间内电解槽面的总面积，单位为m2；GZn是阴极Zn产品的生成速率，单位为kgmin-1；EFj是无组织排放PM2.5中化学组分j的排放因子，单位为mgkg-1Zn；Pj是PM2.5中化学组分j占PM2.5的质量分数： EFj＝EFPM2.5·Pj3。

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