Создание надежных и точных методов и средств контроля вредных выбросов ТЭС и их концентраций в уходящих, газах и в атмосфере является сложной задачей.

В настоящее время выбросы тепловых электростанций контролирукугся по четырем вредным ингредиентам (SO2, NOX, СО и пыль).

Методы и средства анализа уходящих газов (и атмосферы) развиваются в двух направлениях: промышленном и лабораторном. Методы лабораторного анализа можно разделить на три группы: химические, инструментальные и биологические.

Для промышленного анализа дымовых газов наибольшее распространение получили физико-химические методы.

Электрические методы. Большим достоинством электрических методов является высокая чувствительность и стабильность. В промышленной санитарии наиболее успешно используются кондуктометрический и кулонометрический методы. Принцип кондуктометрического анализа заключается в измерении изменения электрического сопротивления раствора при поглощении компонента газовой смеси. Кондуктометрический метод имеет высокую чувствительность (0,05 мг/м3 и ниже), отличается простотой и надежностью инструментальных средств, универсален, обладает возможностью анализа на различные ингредиенты, например SO2, NOX, СО, SO3 и др.

Кулонометрический метод анализа газов основан на измерении токов электродной реакции, в которую вступает определяемое вещество, являющееся деполяризатором и непрерывно подаваемое в кулонометрическую ячейку с потоком анализируемого газа. Достоинства этого метода высокая чувствительность, компактность конструкции, эксплуатационная надежность. Кулонометрические газоанализаторы нашли широкое применение для анализа атмосферного воздуха.

Оптические методы. Из оптических методов наибольшее распространение для определения концентраций вредных выбросов ТЭС как в уходящих газах, так и в атмосфере получили фотокалориметрический, спектрофотометрический, люминесцентный и лазерный методы.

Для определения концентрации диоксида серы применяется фотокалориметрический метод, основанный на просасывании воздуха, содержащего SO2, через поглотительный раствор тетрахлормеркурата натрия (ТХМ). Образовавшийся дихлорсульфатомеркурант натрия с кислым раствором n-розанилина и формальдегидом дает комплекс фиолетово-красного цвета, интенсивность окраски которого пропорциональна концентрации сернистого газа.

В спектрофотометрических методах используют принцип поглощения ультрафиолетовых или инфракрасных излучений. При этом достигается высокая чувствительность и простота прибора.

Люминесцентный метод основывается на способности атомов и молекул поглощать энергию, поступающую к ним извне, что вызывает новое энергетическое состояние вещества, называемое возбужденным. Возбужденные атомы способны отдавать избыточную энергию или часть ее в виде света. Люминесцентный анализ один из самых высокочувствительных и быстрых физико-химических методов измерения концентрации органических и неорганических веществ. На базе этого метода созданы лабораторные и промышленные приборы, в том числе и по измерению концентраций вредных выбросов ТЭС.

В настоящее время широко внедряется на ТЭС хроматографический метод газового анализа, который также относится к физическим методам газового анализа. Этот метод заключается в разделении газовой смеси при пропускании ее совместно с потоком вспомогательного газа (газа-носителя) через слой пористого вещества (адсорбента) и последующим поочередным измерением содержания каждого выделившегося компонента электрическим методом.

Хроматографические газоанализаторы служат для определения содержания в дымовых газах горючих (СО, СН4, Н2 и др.), характеризующих химическую неполноту сгорания и негорючих (СО2, О2, N2 и др.) компонентов.

Для определения содержания пыли в газовых выбросах ТЭС применяют фотометрический и оптический сорбционный методы. Фотометрический метод измерения основан на свойстве частиц ныли осаждаться на движущемся фильтре и непрерывном определении оптической плотности этого пылевого осадка. Оптическую плотность пылевого осадка в существующих приборах определяют измерением поглощения им света.

Еще статьи по теме

Растительный мир Омской области
Экология - наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Экология растений - это учение о взаимоотношениях растений с окружающей средой, то есть совокупностью материальных тел, в которых они находятся. Элементы ср ...

Экологическое состояние территорий Восточного Казахстана
Проблема взаимодействия человека с природой - проблема вечная и одновременно современная. Ведь человечество связано с природным окружением своим происхождением, существованием и будущим. Человек-элемент природы, часть сложной системы “при ...