Оптико-абсорбционный метод измерения диоксида серы
Описание способов мониторинга концентрации диоксида серы и других веществ. Структурные схемы приборов, основанных на оптико-абсорбционном методе измерения, рассмотрение влияния сернистого газа на организм человека. Допустимые концентрации диоксида серы.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.01.2019 |
| Размер файла | 99,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оптико-абсорбционный метод измерения диоксида серы
Акимов В.С.
Аннотация
данная статья посвящена одному из способов мониторинга концентрации диоксида серы и других веществ. Приведены две структурные схемы приборов, основанных на данном методе измерения, а также рассмотрено влияние сернистого газа (диоксида серы) на организм человека. Также приведены предельно допустимые концентрации диоксида серы на различных объектах. концентрация диоксид сера абсорбционный
Ключевые слова: абсорбция, излучение, концентрация, спектр, оптический метод, диоксид серы.
Диоксид серы (формула SO2) обычно является бесцветным, токсичным газом, имеющим резкий запах, применяющийся в пищевой промышленности в качестве консерванта (маркировка Е220). Также в разных источниках его могут называть оксидом серы (IV), сернистым газом, двуокисью серы или сернистым ангидридом. Значительные объемы диоксида серы выделяются с вулканическими газами и лавой во время извержений. Многие виды антропогенной деятельности тоже приводят к повышению концентрации SO2 в атмосфере. Основная доля выбросов диоксида серы в атмосферу приходится на сжигание топлива, содержащего серу, например на ТЭС или на коксохимическом предприятии. Величина ПДК для диоксида серы согласно ГН 2.1.6.695-98[1] и ГН 2.2.5.686-98 [2] это в рабочей зоне -- 10 мг/м3, максимальная разовая концентрация в атмосфере населенных пунктов -- 0,5 мг/м3 и среднесуточная -- 0,05 мг/м3, ему присвоен 3 класс опасности.
При отравлении малой концентрацией -- часто встречаются такие симптомы как раздражения верхних дыхательных путей и глаз, кашель и насморк, чиханье, охриплость голоса. При воздействии более высокой концентрации может вызвать воспаление и ожоги слизистых оболочек глаз, носоглотки, трахеи и бронхов. Вследствие чего может проявляться одышка, приступы сухого кашля, боль в носу, горле и груди. Наблюдаются тошнота, затруднение речи, возможна рвота с примесью крови, в легких определяются сухие и влажные хрипы, а также головная боль, головокружение и общая слабость.
При более тяжелых отравлениях -- развиваются различные осложнения и заболевания, такие как гнойные бронхиты, токсические пневмонии, острая эмфизема. Также может наблюдаться помутнение сознания. Но в связи с воздействием сернистого газа на голосовые связки и гортань, от которого появляется ощущение удушья, тяжелая форма отравления имеет место в разы реже. Такое влияние сернистого газа неминуемо приводит к срабатыванию инстинкта самосохранения, который заставляет выйти из помещения (цеха) на свежий воздух и прервать контакт с отравляющим веществом.
Существуют различные методы анализа окружающей среды и мониторинга концентрации различных веществ в ней. Одним из таких методов является оптико-абсорбционный метод спектрального анализа газов.
Данный метод анализа газов использует свойство всех веществ избирательно поглощать часть проходящего через кювету, где находиться проба, оптического излучения. Сформировавшийся в ходе прохождения излучения через исследуемую смесь спектр, позволит с высокой точностью определить концентрацию нужного вещества в данной смеси, так как интенсивность излучения будет обратно пропорциональна концентрации поглощающего энергию вещества. Это обусловливает возможность избирательного анализа газов. Сущность метода заключается в следующем: если поочередно пропускать поток монохроматического инфракрасного (ИК) излучения, образованный после прохождения им интерференционного фильтра, через кювету с используемой газовой месью и без нее, то на приемнике ИК-излучения будет регистрироваться переменный сигнал, который несет информацию о количестве ИК-энергии поглощенной анализируемым газом и, следовательно, о концентрации анализируемого газа.
На базе оптико-абсорбционного метода существуют два типа автоматических измерительных систем (АИС): с экстрактивным и неэкстрактивным отбором проб.
При использовании АИС с экстрактивным отбором проб (рис. 1) представительную пробу газа (далее - пробу) отбирают в газоходе с помощью зонда для отбора проб и направляют через линию для отбора и систему подготовки проб к газоанализатору. Полученные данные, как правило, регистрируют и хранят с помощью систем электронной обработки данных.
Неэкстрактивные АИС (рис. 2) не предполагают какой-либо предварительной обработки проб. Кроме того, при использовании этого вида АИС учитывается большая часть отходящего газа. Методы, установленные в 4.2 и 4.3, используют только для определения массовой концентрации диоксида серы. С помощью кондуктометрических методов измерений определяют общее содержание оксидов серы.
Рис. 1. Структурная схема АИС с экстрактивным отбором проб:
1 - зонд для отбора пробы; 2 - фильтр для удаления твердых частиц; 3 - нагревательная оболочка; 4 - охладитель пробы с сепаратором конденсата; 5 - насос для покачивания пробы; 6 - фильтр; 7 - вентиль тонкой регулировки; 8 -расходомер; 9 - газоанализатор; 10 - регистратор данных; 11 - отверстие для ввода калибровочной газовой смеси.
Рис. 2. Схема неэкстрактивной АИС
1 - кювета для калибровочных газовых смесей; 2 - ввод для калибровочных газовых смесей; 3 - приемник оптического излучения; 4 - блок электронной обработки данных; 5 - регистратор данных.
Данные структурные схемы, применяются в зависимости от условий эксплуатации и требований к точности измерений. Так как неэкстрактивная АИС (рис. 2) имеет большую погрешность, в связи с отсутствием подготовки пробы, а экстрактивная система имеет большую избирательность, а в связи с ним и точность измерений. Однако, наряду с этими достоинствами данная схема имеет и недостатки в виде большей стоимости и сравнительно низкой частоты анализа.
Список литературы
1. ГН 2.1.6.695-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов: Гигиенические нормативы. М.: Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава России, 1998 г.;
2. ГН 2.2.5.686-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Гигиенические нормативы. М.: Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава России, 1998 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные требования к промышленным реакторам. Термодинамика и кинетика окисления диоксида серы. Математические модели химических реакторов. Модель реактора идеального вытеснения и полного смешения. Получение максимальной степени окисления диоксида серы.
курсовая работа [284,2 K], добавлен 17.06.2010Производство серной кислоты. Материальный тепловой баланс печи для обжига колчедана. Система двойного контактирования и абсорбции. Обжиг серного колчедана, окисление диоксида серы, абсорбция триоксида серы. Влияние температуры на степень выгорания серы.
курсовая работа [907,6 K], добавлен 05.02.2015Анализ технологического процесса производства серной кислоты. Получение обжигового газа из серы. Контактное окисление диоксида серы. Материальный баланс для печи сжигания серы. Расчет сушильной башни, моногидратного абсорбера, технологических показателей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.06.2014Технология получения серной кислоты контактным методом. Разработка технологической схемы включающей, сжигания серы, окисления диоксида серы и его абсорбции с получением товарной серной кислоты. Выбор и расчет основного аппарата – контактного аппарата.
дипломная работа [551,2 K], добавлен 06.02.2013Изучение свойств и поведения диоксида серы в атмосферном воздухе, исследование вредного воздействия выбросов тепловых электрических станций. Описание сухих и мокрых технологий сероочистки дымовых газов. Расчет известкового метода очистки дымовых газов.
курсовая работа [625,8 K], добавлен 25.09.2013Строение атома оксида серы, его молекулярная формула, валентность, тип кристаллической решетки. Нахождение в природе сернистого газа SO2. Его физические и химические свойства. Получение сернистого газа в промышленности и в лабораторных условиях.
презентация [330,6 K], добавлен 13.05.2015Общие сведения о диоксиде серы, термодинамика окисления. Ванадиевые катализаторы для окисления, механизм и кинетика. Материальный и тепловой баланс РИВ. Обоснование выбора адиабатического реактора для синтеза аммиака, программа расчёта коэффициента.
курсовая работа [236,2 K], добавлен 16.09.2011Необходимость удаления серы из нефтепродуктов. Основные формы серы. Строительство промышленных установок для обессеривания нефти. Сера в отраслях промышленности. Продажа высокотехнологичного сырья из серы. Структура потребления серы на мировом рынке.
курсовая работа [550,5 K], добавлен 23.01.2015Особенности серы как химического элемента таблицы Менделеева, ее распространенность в природе. История открытия этого элемента, характеристика его основных свойств. Специфика промышленного получения и способов добычи серы. Важнейшие соединения серы.
презентация [152,3 K], добавлен 25.12.2011Описание промышленных способов получения серной кислоты. Термодинамический анализ процесса конденсации и окисления диоксида серы. Представление технологической схемы производства кислоты. Расчет материального и теплового баланса химических реакций.
реферат [125,1 K], добавлен 31.01.2011Технология производства диоксида титана, области применения. Получение диоксида титана из сфенового концентрата. Сернокислотный метод производства диоксида титана из ильменита и титановых шлаков. Производство диоксида титана сульфатным и хлорный методом.
курсовая работа [595,9 K], добавлен 11.10.2010Расчет количества вещества. Составление электронных формул атомов никеля и фтора. Расчет теплового эффекта реакции восстановления. Изменение скоростей реакций серы и её диоксида в зависимости от изменений их объема. Молярная и эквивалентная концентрации.
контрольная работа [80,3 K], добавлен 12.12.2009Процесс поглощения газа жидким поглотителем. Абсорбционные методы очистки отходящих газов. Очистка газов от диоксида серы, от сероводорода и от оксидов азота. Выбор схемы и технологический расчет аппаратов для очистки газов на ТЭЦ, сжигающих мазут.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.04.2011Процесс производства аммиака. Очистка газа от двуокиси углерода. Метод низкотемпературной абсорбции метанолом. Равновесие основной реакции при различных температурах. Термодинамический анализ процесса очистки конвертированного газа от диоксида углерода.
курсовая работа [374,1 K], добавлен 21.04.2015Химические и физические свойства серы. История открытия вещества. Основные месторождения самородной серы, способы получения и применение, пожароопасные свойства. Взаимодействие серы с кислородом, аллотропные модификации. Особенности плавления серы.
презентация [1,7 M], добавлен 12.01.2012Стереографические проекции элементов симметрии и рутильной модификации диоксида титана. Стандартная установка кристаллографических и кристаллофизических осей координат. Изображение заданной грани на сетке Вульфа. Расчет дифрактограммы диоксида титана.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.11.2014Исследование химических свойств серы. Изучение истории названия и открытия элемента третьего периода периодической системы. Описания реакций с металлами, неметаллами и сложными веществами. Основные способы добычи серных руд. Аллотропные модификации серы.
презентация [6,3 M], добавлен 23.02.2013Проводимые анализы в химико-аналитической лаборатории. Калибрование и стандартизация условий измерения. Состав стандартных растворов. Определение содержания серы в нефти и нефтепродуктах методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии.
отчет по практике [79,9 K], добавлен 12.10.2015Физико-химические основы процесса производства аммиака, особенности его технологии, основные этапы и назначение, объемы на современном этапе. Характеристика исходного сырья. Анализ и оценка технологии очистки конвертированного газа от диоксида углерода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.02.2012Химический состав нефти и его влияние на свойства нефтепродуктов. Методы, основанные на окислении серы и последующим определением оксидов. Определение содержания серы в дизельном топливе, бензине, смазочных маслах. Механизм коррозионных процессов.
дипломная работа [663,2 K], добавлен 10.12.2013
