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关注恶臭气体监测 张思祥教授带来PID传感器

2019年11月19日 10:39:41来源:仪器网作者:宋池

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  【仪器网 会展报道】2019年11月13日,“第十二届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”(CIOAE 2019)在南京国际展览中心顺利召开。大会第二天的专题报告会上,来自河北工业大学的张思祥教授在“VOCs排放监测技术与连续监测方法探讨专题报告”分会场带来了题为《PID 传感器开发与在恶臭气体监测上的应用》的报告,为在座的专家学者与技术人员详细介绍利用PID 传感器监测恶臭气体的新技术。
 

河北工业大学 张思祥教授
 
  环保热点问题——恶臭气体监测
 
  恶臭气体的主要来源是垃圾处理、化工、制药、食品加工等行业,其主要成分是VOCs,即可挥发性有机物。《恶臭污染物排放标准》中规定恶臭物质为硫化氢、氨气、三甲胺、甲硫醚、甲硫醇、二甲二硫醚、二硫化碳、苯乙烯8种污染物,但在生活中遇到的恶臭气体远不止这些。
 
  恶臭气体对生活在污染源附近的居民影响极大,不仅刺激嗅觉器官,还威胁着居民的身体健康。在环保部统计的投诉中,恶臭气体所占的比例约有20%~30%,这代表着恶臭气体已经成为人们迫切需要解决的问题以及恶臭气体监测市场巨大的市场潜力。
 
  在是国内恶臭气体监测技术还在起步阶段。传统的检测方法一般通过环保工作人员现场用人鼻嗅辨或者采集样本气体后带回实验室检测。这两种方法都存在很大的弊端,人鼻嗅辨主观性大、需要的人员多而且无法分辨恶臭气体的成分,而实验室检测过程繁琐、需要的时间太长。能够满足恶臭气体实时监测需求的在线监测就成为当下大气污染监测技术的发展热点。
 

报告会现场
 
  PID传感器——VOC气体检测系统核心
 
  早在几年前,张思祥教授就已经开始着手开发基于PID传感器阵列的恶臭气体在线监测仪器,并且取得了可喜的成果。在报告中,张思祥教授首先介绍了恶臭气体监测系统的整体结构,然后详细说明了PID传感器的研究。据张教授介绍,PID传感器的工作原理为气体光致电离效应,即气体分子吸收光子能量超过其自身电离能时会产生光致电离现象。通过监测正负粒子在电场内定向移动产生的电流就可以实现监测过程。
 
  在监测器的结构设计上,PID传感器在传统的纵向分布和二维流动式分布的电离室结构基础上做出改进,采用三维分布的方式,仪紫外灯、电极以及气路构成正交结构,大大加强了传感器的检测灵敏度。在气路结构上,PID传感器使用锥形过度结构对传感器内部气路进行率优化,使电离室内的气流更稳定,改善了传感器响应拖尾现象。在系统硬件电路开发上,根据光离子化检测器检测信号幅度小、信噪比低、许哟啊稳定的紫外灯激发电路的特点,开发出了微弱信号放大电路与紫外灯驱动电路等一整套硬件系统电路。
 
  PID传感器在恶臭检测监测系统中的应用实现了恶臭气体监测的小型化、便携化、实时化与在线化,将推动国内恶臭气体监测的发展,具有广阔的运用前景。
 
  加强交流 促进恶臭气体监测行业发展
 
  从全球范围来说,我国的恶臭气体监测技术尚显落后。随着我国环境治理政策向改善环境质量转变,恶臭气体问题将越来越受重视。如何让我国恶臭气体监测技术的发展速度跟上日益增长的恶臭气体监测需求是整个行业都需要考虑的问题。为了避免国产恶臭气体监测仪器出现像其他分析检测仪器那样被国外仪器压制的情况,加强行业的技术交流与合作是一个必要的措施。
 
  这次的中国在线分析仪器应用及发展国际论坛为恶臭气体监测行业提供了一个很好的交流机会。大会开幕式后的大会报告上,江苏省环境监测中心的胡冠九研究员带来了《典型食品加工业恶臭污染特征和环境风险研究》报告,第二天的报告会也有两个分会场为VOCs排放监测技术提供专题报告平台。有气体监测领域的专家与仪器企业的共同努力,相信我国的恶臭气体监测技术终可以迎头赶上。
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