在生物质燃烧烟气中监测氨,使用基于热的电容传感器

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 生物质燃烧系统产生大量的颗粒物,碳化合物 (HC) 和氧化 (NOx) 排放.
• 法律规定要求使用选择性催化减排 (SCR) 系统的中型工厂 (约100千瓦) 减少排放.
• 有效的氨 (NH3) 剂量对SCR系统性能至关重要,需要选择性传感器.

研究的目的:

• 开发和评估一个容量氨 (NH3) 传感器,用于实时监测生物质燃烧的烟气.
• 评估传感器在操作条件下的灵敏度,选择性和长期稳定性.
• 为了验证传感器性能与既定测量技术 (如FTIR光谱) 相比.

主要方法:

• 制造一个电容的NH3传感器,使用一个热的功能薄膜.
• 用受控气体混合物 (NH3,H2O,NOx) 对传感器性能进行实验室测试.
• 在现场应用和验证传感器在柴火炉和生物残留物燃烧厂的烟气中的氨注入.

主要成果:

• 基于焦石的电容传感器显示出对氨的高灵敏度和选择性,水 (H2O) 和NOx的交叉干扰最小.
• 由开发的传感器和富里埃变换红外光谱仪 (FTIR) 测量的NH3度之间观察到很好的一致性.
• 初步调查表明,有希望的长期稳定性和对二氧化硫 (SO2) 和化 (HCl) 的中毒作用的潜在耐药性.

结论:

• 开发的电容NH3传感器显示了生物质燃烧烟气中精确可靠的氨监测的巨大潜力.
• 这种传感器技术可以为SCR系统提供高效的氨剂量,从而减少NOx排放.
• 对烟气污染物的长期稳定性和耐受性进行进一步的研究是商业应用的必要条件.