烟气气态成分监测(constituent of stack gas monitoring)

测定烟气主要气态成分的含量，观察分析其变化对环境影响的过程，是烟道气监测的主要监测项目之一。与大气监测一样，烟气气态成分监测也分试样采集和分析测定两个步骤。

试样采集由于气体在烟道内分布比较均匀，且无惯性影响，因此不需要在采样断面上多点采样，也不用等速采样，只要在靠近烟道中心的任一点上就可以采集到具有代表性试样。从烟道中采集气体试样的装置有两种：一种是待测成分浓度较低需要进行浓缩时，用吸收法采样装置；另一种是当分析所需气量较少时，采用注射器采样装置。两种采样装置的组成如图1、图2所示。

分析测定烟气气态成分监测包括烟气基本组成测定和烟气有害成分测定。

基本组成测定烟气的基本组成是CO、CO₂、O₂和N₂四种气体。测定这些成分的目的是提供烟尘浓度测定中计算烟气常数的依据；考查炉窑内的燃烧情况。烟气基本成分通常采用奥氏气体分析仪进行测定。这种方法的基本原理是利用不同的溶液吸收气样中不同的组分，测量出每种组分被溶液吸收前和吸收后气体的体积，就可求出各待测组分的百分浓度。

有害成分测定烟气中有害气体的测定，是为了检查烟气中有害气体的排放浓度是否超过国家规定的排放标准，为大气环境管理和质量评价提供依据。烟气中的主要有害气态成分有SO₂、H₂S、NO_x、HCN和卤素化氢等。

高浓度的SO₂用碘量法测定，即用氨基磺酸铵和硫酸混合溶液吸收烟气中的SO₂，再用碘标准溶液滴定，求出SO₂的浓度。低浓度的SO₂则用盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定。烟气中，SO₂的仪器测定法有溶液电导率法和紫外荧光法等。溶液电导率法是用硫酸酸化的过氧化氢溶液吸收烟气中的SO₂，将其氧化并生成硫酸，使吸收液的电导率增加，若测量出吸收液吸收SO₂前后的导电率，就可确定SO₂的浓度。根据此原理制成的SO₂测定仪，能连续自动测定烟气中SO₂的浓度。紫外荧光法测定SO₂的原理与方法与二氧化硫监测相同。

烟气中H₂S的浓度较高时，也用碘量法测定，用冰乙酸和乙酸锌配成吸收液吸收烟气中的H₂S，在酸性条件，向样液中加过量的碘，反应后剩余的碘用硫代硫酸钠反滴定，即可求得烟气中H₂S的浓度。当烟气中H₂S的浓度较低时，可用亚甲基蓝比色法测定。原理是烟气中的H₂S被碱性锌氨络盐溶液吸收后，在酸性溶液中释放出硫离子，在三氯化铁存在下，与对氨基二甲基苯胺生成亚甲基蓝，颜色深浅与硫离子含量成正比，因此可比色定量。

烟气中NO_x的监测方法有二磺酸苯酚(快速)法、盐酸萘乙二胺分光光度法和化学发光法。二磺酸苯酚法的原理是烟气中的NO_x被硫酸酸化的过氧化氢溶液吸收时，被氧化成硝酸根离子，在无水条件下，与二磺酸酚偶合，在氢氧化钠存在下显黄色，颜色深浅与NO_x含量成比例，可比色定量。此法测定范围宽，且适用于NO_x含量较高的烟气的测定。盐酸萘乙二胺分光光度法和化学发光法与氮氧化物监测相同。

烟气中的HCN，通常采用异烟酸吡唑啉酮比色法测定，用NaOH溶液吸收烟气中HCN，在中性条件下，与氯胺T作用生成氯化氰，再与异烟酸-吡唑啉酮反应生成蓝色化合物，根据色度与HCN成比例的关系定量。

烟气中的卤化氢是指HF和HCl，其监测方法分别与氟化物监测和氯和氯化物监测相同。

CO即是烟气的基本成分，也是一种有害气体，它的测定方法除上述奥氏气体分仪法外，还可用非分散型红外光法。