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沼气气体探测

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沼气气体探测相关的资讯

  • 科学岛团队在温室气体星载探测方面取得进展
    近期,中科院合肥物质院安光所光学遥感研究中心熊伟研究员团队为满足温室气体探测的需求,针对优化设计的大气主要温室气体监测仪(GMI-II),研发了新型干涉数据相位校正算法,相关成果发表在国际知名期刊 Remote Sensing和Optics Express上。目前,利用卫星遥感对全球温室气体排放清单校核是实现国家双碳战略的重要手段之一,其中温室气体含量及其浓度的微量变化对碳监测载荷探测精度提出了极高的要求。针对高灵敏、高稳定、高时效等诸多要求,超分辨光谱技术成为实现温室气体遥感探测的优势途径。熊伟团队在国际上率先提出利用空间外差超分辨光谱技术进行大气温室气体吸收光谱的定量监测,利用该技术研制的大气主要温室气体监测仪(GMI-II)成功应用于高分五号(02)星。针对监测仪的观测数据存在复杂相位畸变的情况,团队从畸变机理出发,利用单色光干涉数据,首先提取出仪器固有的空间相位畸变进行校正,再对仪器中频率相关的相位畸变进行校正,实现目标光谱的高精度复原。利用监测仪的在轨观测数据进行了算法验证,相比于传统的相位校正算法,新型相位校正算法的校正光谱RMS降低了81.37%。相关研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院重点部署等项目资助。GMI-II 探测原理 新型相位校正方法与传统Forman法校正光谱对比:(a)CO2-1通道;(b)CH4通道;(c)CO2-2通道GMI-II反演全球XCO2和XCH4柱浓度数据(2021.11~2021.12)
  • 安光所团队在温室气体星载探测方面取得进展
    近期,中科院合肥研究院安光所光学遥感研究中心熊伟研究员团队为满足温室气体探测的需求,针对优化设计的大气主要温室气体监测仪(GMI-II),研发了新型干涉数据相位校正算法,相关成果发表在国际知名期刊 Remote Sensing和Optics Express上。   目前,利用卫星遥感对全球温室气体排放清单校核是实现国家双碳战略的重要手段之一,其中温室气体含量及其浓度的微量变化对碳监测载荷探测精度提出了极高的要求。针对高灵敏、高稳定、高时效等诸多要求,超分辨光谱技术成为实现温室气体遥感探测的优势途径。熊伟团队在国际上率先提出利用空间外差超分辨光谱技术进行大气温室气体吸收光谱的定量监测,利用该技术研制的大气主要温室气体监测仪(GMI-II)成功应用于高分五号(02)星。   监测仪的观测数据存在复杂相位畸变,团队从畸变机理出发,利用单色光干涉数据,首先提取出仪器固有的空间相位畸变进行校正,再对仪器中频率相关的相位畸变进行校正,实现目标光谱的高精度复原。利用监测仪的在轨观测数据进行了算法验证,相比于传统的相位校正算法,新型相位校正算法的校正光谱RMS降低了81.37%。   相关研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院重点部署等项目资助。GMI-II 探测原理新型相位校正方法与传统Forman法校正光谱对比:(a)CO2-1通道;(b)CH4通道;(c)CO2-2通道GMI-II反演全球XCO2和XCH4柱浓度数据(2021.11~2021.12)
  • 中国科大在多维探测和识别的气体传感器方面取得进展
    近日,中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室易建新副教授课题组提出一种化学电阻-电位型多变量传感器,实现了单一传感器对多种气体和火灾特征的三维探测和准确识别。相关成果以“A chemiresistive-potentiometric multivariate sensor for discriminative gas detection”为题发表在国际学术期刊《自然通讯》上(Nature Communications 14,2023, 3495)。低浓度气体的高灵敏探测和准确识别对于公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等诸多应用具有重要意义。相比于气相色谱和质谱等传统气相分析技术,气体传感器具有成本低、尺寸小、易集成和实时监测等优点,有利于大规模应用。但是,常规传感器仅输出单一信号,不能识别气体,因此探测准确性低,在实用中易受其它气体或环境湿度等干扰而引起误报或漏报。这一问题严重限制了气体传感器的应用。图1. 基于双敏感电极的化学电阻-电位型多变量气体传感器的原理和三维响应研究人员首先利用半导体氧化物电极在表面和界面上不同的响应机制,在同一电极上成功提取出化学电阻和电位两种不同原理的传感信号;进一步,采用钙钛矿型氧离子-电子混合导体氧化物取代贵金属铂电极,和常规的电子导电的敏感材料进行配对,获得了输出三个独立响应信号的双敏感电极传感器。得益于钙钛矿非常规的反向电位响应,传感器的气敏性能得到了显著提高,实现了2-乙基己醇、一氧化碳等多种危险和火灾特征气体的(亚)ppm级三维探测和准确识别,并展现出在火灾危险早期预警方面的应用潜力。图2. 多变量气体传感器在火灾早期预警中的应用这种兼具探测和识别功能的多变量气体传感器简单、高效、成本低,可适用于不同半导体材料电极和固体电解质基底,工作温度范围宽,并可进一步拓展获得更高维度的响应,为复杂环境中气体的高灵敏和准确探测提供了新思路。论文的第一作者为宋卫国研究员和易建新副教授共同指导的博士生张红,通讯作者为易建新副教授。研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费的资助。
  • 1800万!安徽省温室气体浓度等监测系统气象探测装备
    项目编号: ZQC-Z22028项目名称:安徽省温室气体浓度等监测系统气象探测装备预算金额:1800.0000000 万元(人民币)采购需求:采购8套温室气体(CO2/CH4/H2O)浓度监测系统、8套三维风监测系统;升级现有2套温室气体(CO2/CH4/H2O)浓度监测系统。合同履行期限:合同签订后90天内交货,交货后30天内完成安装调试并具备验收条件本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 高精度温室气体综合探测卫星紫外高光谱大气成分探测仪正样交付
    紫外高光谱大气成分探测仪11月4日,高精度温室气体综合探测卫星(DQ-2)紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)通过了航天八院环境卫星项目办组织的正样交付验收评审。紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)是国产第三代超光谱大气痕量气体监测载荷,拥有独立的天底与临边观测模块,能获取大气痕量气体高空间分辨率水平分布与垂直廓线,主要用于定量监测全球和区域二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、臭氧(O3)和甲醛(HCHO)等痕量污染气体成分的分布和变化,用以分析人类活动排放和自然排放过程对大气组成成分和全球气候变化的影响。EMI-NL载荷性能指标大幅提升,天底对地空间分辨率达到7*7平方公里,达到国际先进水平;并增加了临边同步观测模式,临边切高分辨率为2公里。该载荷具备公里级别的空间分辨率、天底临边同步双模式同步观测,对辨识污染源位置、量化点/面源排放通量、研判区域间相互影响等具有重要作用。经讨论,评审专家组认为紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)正样产品按照正样研制技术流程完成了所有研制工作,经测试、试验,功能、性能满足任务书要求;研制过程质量受控,未发生质量问题;文档资料齐全,符合《八院卫星型号产品交付验收实施要求》,同意通过评审。DQ-2卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025)》中规划的业务星,具有主被动方式结合获取高光谱分辨率、高时间分辨率温室气体、污染气体及气溶胶等大气环境要素的遥感检测能力。DQ-2卫星共配置五台有效载荷,其中紫外高光谱大气成分探测仪(EMI-NL)、云和气溶胶成像仪(CAPC)分别由安光所环境光学中心和光学遥感中心承担研制任务。正样验收评审会
  • 智能气体传感器探测化学药品灵敏度更高
    据美国媒体报道,美国密歇根大学研究人员正在开发一种便携式可调节的二维微型气体(气相)色谱仪,能识别并检测化学气体成分,更加灵敏智能,可用于探测爆炸物、化学武器挥发气体,还能通过病人的呼吸诊断病情,侦查矿井是否安全等。仪器也非常节能,对矿井作业和偏僻地区医疗室具有很大优势。相关论文近日发表在《分析化学》杂志上。 该校生物医学工程系教授范旭东(音译)解释说,挥发气体中的各种成分就像一团团微小的云重叠在一起,检测之前要把它们分开,而在挥发性混合气体中,要识别各种成分非常困难。目前大部分传感器是让混合气体依次通过两个试管(仪器信息网注:这里可能是指色谱微柱),第一个试管内涂有一层聚合物,会减缓较重分子速度,大致把各种气体按重量分开。 研究人员正在开发的传感器在分离各种化学成分方面更有效。让气体先通过第一个试管获得初步线索,然后用一个泵和压缩机从第一个试管中收集气体,间隔规律地送入第二个试管中,进行第二道检测。第二个试管内涂有一层极化聚合物,一端带正电另一端带负电,会减慢那些被极化了的气体分子的速度,未极化的分子能以更快速度通过。根据这些信息,研究人员就能识别出气体中的化学成分。再给这套系统加上一个决策装置并连接计算机,通过计算机能看到各种化学成分逐步分离的整个过程。 在决策装置引导下,一小团云完全通过后,压缩机才能再次运作,这种方法能让同一种分子聚集在一起,分析数据更容易。第二道检测过程还可以增加一个轮换试管,让气体更快通过,此时决策装置还充当&ldquo 接线员&rdquo ,当一个试管正&ldquo 忙&rdquo 时就把气体送入另一个试管。这样气体从第一个试管出来进入二道检测试管时就不会停顿。 二道检测试管还可以专门定做,用不同涂层做成各种长度的试管来分离特殊气体,比如一种专用分子&ldquo 热线&rdquo ,可以探测某些特殊分子。范旭东说:&ldquo 如果怀疑某地有化学武器泄露,我们就送一批这种专用分子&lsquo 热线&rsquo 过去,能极灵敏地识别出这些成分。&rdquo 目前,研究小组已经证明了新装置能在两个检测试管之间分配气体,智能传感器能识别包含20种不同成分的化学气体,以及植物释放的混合物成分。 无论是探查爆炸物、化学武器,还是监测矿井安全,对于化学气体检测仪器而言,最重要的一条就是灵敏度。如果不能迅速准确地检查出目标物,即使是再尖端的技术也可以说意义不大。本文介绍的这套仪器一方面能使不同分子尽可能分开并分别聚集,另一方面通过轮换试管和定做试管的方式使检测过程更加高效和具有针对性,这些都是强化灵敏度的关键因素。与此同时,这种仪器似乎并不复杂,也大大提高了它作为实用技术进行推广的可能性。
  • 智能气体传感器探测化学药品更灵敏
    据美国科学促进会网站5月2日(北京时间)报道,美国密歇根大学研究人员正在开发一种便携式可调节的二维微型气体色谱仪,能识别并检测化学气体成分,更加灵敏智能,可用于探测爆炸物、化学武器挥发气体,还能通过病人的呼吸诊断病情,侦查矿井是否安全等。仪器也非常节能,对矿井作业和偏僻地区医疗室具有很大优势。相关论文近日发表在《分析化学》杂志上。  该校生物医学工程系教授范旭东(音译)解释说,挥发气体中的各种成分就像一团团微小的云重叠在一起,检测之前要把它们分开,而在挥发性混合气体中,要识别各种成分非常困难。目前大部分传感器是让混合气体依次通过两个试管,第一个试管内涂有一层聚合物,会减缓较重分子速度,大致把各种气体按重量分开。  研究人员正在开发的传感器在分离各种化学成分方面更有效。让气体先通过第一个试管获得初步线索,然后用一个泵和压缩机从第一个试管中收集气体,间隔规律地送入第二个试管中,进行第二道检测。第二个试管内涂有一层极化聚合物,一端带正电另一端带负电,会减慢那些被极化了的气体分子的速度,未极化的分子能以更快速度通过。根据这些信息,研究人员就能识别出气体中的化学成分。再给这套系统加上一个决策装置并连接计算机,通过计算机能看到各种化学成分逐步分离的整个过程。  在决策装置引导下,一小团云完全通过后,压缩机才能再次运作,这种方法能让同一种分子聚集在一起,分析数据更容易。第二道检测过程还可以增加一个轮换试管,让气体更快通过,此时决策装置还充当“接线员”,当一个试管正“忙”时就把气体送入另一个试管。这样气体从第一个试管出来进入二道检测试管时就不会停顿。  二道检测试管还可以专门定做,用不同涂层做成各种长度的试管来分离特殊气体,比如一种专用分子“热线”,可以探测某些特殊分子。范旭东说:“如果怀疑某地有化学武器泄露,我们就送一批这种专用分子‘热线’过去,能极灵敏地识别出这些成分。”  目前,研究小组已经证明了新装置能在两个检测试管之间分配气体,智能传感器能识别包含20种不同成分的化学气体,以及植物释放的混合物成分。
  • 技术前沿:超声波沼气流量计的优势探讨
    随着沼气集中供暖的逐年发展,沼气流量计得到了广泛应用。目前,有几种流量监测技术在沼气流量监测领域得到了成功应用,直接方法包括涡轮流量计、涡街流量计、孔板流量计、均速管流量计、热式气体质量流量计、超声波流量计,以及光学闪烁相关流量计等。 但由压力低,不耐腐蚀等因素,这些流量测量技术也存在一些具体应用问题,对测量的稳定性和日常维护带来麻烦。本文针对沼气测量方法的优异进行比较,对高性价比超声波沼气流量计BF-3000系列流量计详尽描述。 沼气流量测量的现状对比 沼气流量测量难点在于:流量变动大、不耐腐蚀、粘稠杂质、压力低。超声波流量计与孔板、涡轮、涡街等传统流量计相比,具有适应性强,操作方便等特点,4种流量计对比如下图所示: 超声波沼气流量计BF-3000是针对腐蚀性、低压、低流速、工业或市政现场状况开发的一种流量仪表,满足市政、工业测量需求。通用性强,可单独工作或接入大中小型沼气工程物联网监测系统。超声波沼气流量计BF-3000 工作原理 采用时差法,利用一对超声波换能器相向交替(或同时)收发超声波,通过观测其在介质中的顺流和逆流传播时间来测量流体的流速,再通过流速来计算流量,是一种间接、非接触式的测量方式,测量精度高、量程宽、耐压力、耐腐蚀。 功能特性 1.全数字化电子单元:电子单元采用最新的微电子技术和元件,采用数字算法程序,使仪表信号处理更精准,运算速度更快捷。 2.抗腐蚀性:传统的涡街、涡轮等流量计在高H2S和水分条件下容易被腐蚀破损,超声波沼气流量计探头采用特制陶瓷超声波探测器,具有超强的耐腐蚀性。 3.低流量测量:在传统气体流量计量程比范围窄,适合稳定的流量工艺;小型沼气工程供气具有明显的“谷峰”特性,要求流量计具有很宽的测量范围。超声波气体流量计更适合低流量测量,国际上天然气贸易计量就是采用超声波气体流量计。 4.温度、压力测量:内置防腐型温度、压力传感器,可实现沼气标准流量的测量。 5.CH4浓度测量功能:实施沼气产品补贴政策,沼气CH4浓度测量是关键,否则与城市燃气表盗气相仿,小型沼气工程会出现采用鼓空气的方法获取更多补贴的风险。传统气体流量计均无法完成这项重要功能,超声波沼气流量计BF-3000无需增加成本就可以实现CH4的准确测量。 6.低维护、低运行费用:传感器没有可造成堵塞或聚集残留的部件,内部无被磨损的机械运动部件,少日常维护,低运行成本。 安装要求 1.流量计安装位置应尽可能选择上游大于10倍直管径、下游大于5倍直管径以内无任何阀门、弯头、变径等均匀的直管段,这种安装条件将有助于确保有更加对称的速度分布剖面; 2.为消除沼气管道中凝结水的不良影响,建议用户在直管段前加装排污阀,并适当抬高流量计的安装位置,使冷凝水有效地在前端的排污口排出; 3.在沼气流量计管道旁并联一路旁路管段,以方便流量计的检修维护。沼气流量计入口处的管道必须安装一个关闭气路的阀门。沼气流量计安装好后,应检查联接处的密封性; 4.严禁用明火检漏。进入沼气流量计内的气体压力不得超过其规定的最大压力值; 5.流量计表体的内径与直管段的内径应一致,对于流量计上游的直管段尤其重要; 6.流量计表体与连接的直管段之间的轴线不重合度减至最小,沼气流量计应保证气室水平安装; 7.垫片如突入管道可能会造成对流场分布的干扰。应该采取措施确保垫片是在法兰密封面上且与法兰保持同心,不允许有垫片突入管道; 8.安装时应检查流量计测量管段内腔是否清洁,若有油脂及灰尘,需及时清除干净。 由于准确度高和维修费用低,超声沼气波流量计己被气体工业界所接受,它是自气体涡轮流量计后被气体工业界接受的最重要的气体流量计量器具。至今已有较多国家的政府机构批准气体超声波流量计为法定计量器具。 版权声明:本文转载自微信公众号@沼气工程及其测控技术,如欲转载,请务必注明来源,违者必究。
  • 红外沼气分析仪应用新趋势——模块化红外气体传感器
    本文介绍了检测沼气成分的五种主要方法:奥氏气体分析法、热催化燃烧检测法、热导元件检测法、气相色谱GC检测法、红外气体分析法,分析了这五种检测方法的特点及其在我国沼气服务体系中的适应性,并总结了目前最适宜我国大中型沼气工程沼气成分监测的分析方法是红外沼气成分分析技术。1、奥氏气体分析法 奥氏气体分析法是一种经典的化学式手动分析方法,该方法是利用溶液吸收法来测定CO、CO2和O2浓度,CH4和H2浓度则在爆炸燃烧法后用吸收法测定,剩余气体为N2。目前传统的奥氏气体分析方法在沼气成分检测中应用较少。针对农村沼气服务体系的特定应用,通常采用检测管法,该方法操作更简便,常用的检测管有H2S、O2、CO2、CO等,但没有直接测量CH4浓度的检测管,CH4浓度是通过计算所得,即100%-[ CO2 ]-[空气]-[H2S]-[ CO ]等,因此存在一定误差。 奥氏气体分析仪具有结构简单、价格便宜、维修容易等优点,常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等气体浓度的测定,在实验室里应用广泛。但该仪器长期运行成本高,仅每年购买试剂和玻璃器皿至少要1万多元,且必须对气体进行人工取样,才可在实验室内进行分析,其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度也有着较大影响。同时奥氏气体分析仪只能对单一成分逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能,分析费时,操作繁琐,响应速度慢,效率低,难以实时在线地分析现场工况,现逐渐被全自动分析仪器替代。2、热催化燃烧检测方法 热催化燃烧检测方法是利用两只热催化(黑白)元件——补偿元件和桥臂电阻构成惠斯顿电桥加一恒定电压,将铂丝加热到500℃,当遇到空气中的可燃气体时,测量元件在催化剂的作用下,在元件表面发生催化反应,使得温度升高,阻值增大,电桥输出不平衡,以此来测定甲烷浓度。该方法是检测甲烷泄漏最简单、经济的方法,在我国煤矿安全检测领域具有广泛应用。但载体催化元件只能检测0~4%的甲烷浓度,当空气中甲烷浓度超过5%后,元件会发生“激活”现象,造成永久损坏。同时检测设备需要频繁标定,热催化元件的仪器使用寿命一般在1年内,精度较差(10%),而在高H2S条件下,易造成传感器中毒甚至报废,使用寿命大大缩短。3、热导元件检测方法 不同气体的导热系数存在差别,热导元件检测方法就是根据这一特性,来测定气体的体积浓度。沼气的主要成分是CH4和CO2 ,被测沼气的导热系数由CH4和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数浓度的加权平均值。因此,根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,就可以实现沼气多组分气体浓度的测定。 目前该检测方法已广泛应用在煤矿瓦斯抽排领域,也可用于沼气中甲烷浓度的测量。但该类型传感器使用寿命一般在2年左右,且该传感器对于低浓度测量,具有较大局限性,如无法测量浓度低于5%的甲烷浓度,如果用于甲烷的泄露报警将会造成较大误差。4、气相色谱GC检测方法 气相色谱GC分析方法是利用气体物理吸附能力的差别,将采样的气体在色谱中分离然后,热导检测器通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现其CH4、CO2、O2等气体浓度的检测,该检测方法分离效能高,对物理化学性能很接近的复杂混合物质都可以进行定性、定量检测,灵敏度较高。气相色谱分析原理示意图 由于柱温与载气对分离结果的具有较大影响,其中柱温对分离结果的影响比载气的大,所以在检测过程中,除了要经常更换色谱柱外,还需要对色谱柱温和载气流速进行适度的调节,以免影响分离结果造成误差。同时色谱价格相对较贵,需要采样,不能实现在线分析。5、红外气体分析方法 当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时,其强度将明显减弱,强度衰减程度与该气体浓度有关,两者之间的关系遵守朗伯一比尔定律,也就是红外光谱检测方法的基本原理。红外气体分析技术作为一种快速、准确的气体分析技术在实际应用中十分普遍。由于该方法是采用物理原理,分析气体不与传感器发生反应,因此传感器使用寿命很长,该类型传感器不仅可以用于测量沼气泄露的低浓度报警,也可以用于高浓度的沼气成分测量。 由上表可知,红外气体分析技术相较于奥氏、热催化、热导元件、气相色谱气体分析技术,具有响应时间快、灵敏度高、使用寿命长、仪器操作方便等优势。但对国内用户而言,红外气体分析技术普遍存在NDIR传感器价格昂贵、维护困难、产品质量参差不齐等问题。针对这些问题,四方仪器对NDIR传感器进行了升级,将红外传感器进行模块化设计,一个传感器对应检测一个气体组分,拆卸维护方便,使得仪器在体积、性能、维护、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如沼气分析仪(智能便携型)Gasboard-3200Plus,采用自主知识产权的模块化红外传感器,可实现CO、CO2、CH4等多组分气体浓度的快速测量。同时其H2S、O2浓度测量可拓展,流速、流量可采集,体积轻量化,APP终端智能化等创新设计,弥补了沼气成分、流量一台仪器不可同时测量,长距离、大规模沼气项目监测设备不易携带,监测数据获取流程复杂等的不足,可广泛用于生物沼气、污水处理废气和垃圾填埋气体等沼气成分的可靠准确且经济有效的监测。在满足行业标准应用的同时,仪器测量组分还可根据用户需求定制,轻巧便携,实用性大大提高。模块化红外气体传感器工作原理6、结论 在沼气技术服务体系建设中,气体分析仪发挥了十分重要的作用,在选择配置时需要考虑仪器的使用寿命、功能、质量保障体系、实用性、性价比等因素。在奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱、红外光谱的气体分析仪中,从寿命、功能、实用性等方面考虑,可优先选择红外方法的仪器;如果仅测量甲烷浓度或检测泄露,可以考虑基于热导和热催化原理的仪器;如果用于实验室定性与定量的精准测量,也可以考虑色谱分析方法。 但随着沼气生产和过程控制要求的逐渐提高,不断实现技术创新升级的红外沼气分析仪将逐渐取代奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱等气体成分检测技术,成为我国大中小型沼气工程沼气成分监测与工艺过程调控必不可少的气体成分监测设备。(来源:沼气圈)
  • 【环保展预警】滨松超强红外气体分析探测方案袭来!
    如今,我们的环境面临着巨大的挑战,而近年最让老百姓挂心的,无疑是空气污染的问题。有效及时的污染源监测是治理需要踏出的第一步。这时候,红外气体分析法就将发挥出重要作用。不同分子的气体都有其固定的、独有的特征吸收峰,我们可以根据这些吸收峰的位置进行识别,从而分辨出气体种类及浓度大小,这些吸收峰我们也称之为“分子的指纹峰”。利用中红外光指纹峰来判断气体的种类和浓度,已经广泛地应用于气体中氮氧化物和硫氧化物的测定。不过,无论是红外气体分析应用的探测器还是光源,开发都存在很多难题,能够呈现一套完美的整体解决方案更是难得。而就在今年,滨松针对该应用,连续发布了多款红外探测器,以及中红外光源量子级联激光器产品,一套全新的红外气体分析探测方案应运而生。6月13日-16日,第十五届中国国际环保展即将在北京举办,届时,该方案将成为滨松出展中的重要看点。滨松新型InAsSb探测器p13894系列光谱响应范围覆盖3~11μm,实现非制冷且高灵敏度 红外气体分析光源:量子级联激光器(QCL)DFB结构,内部设置了衍射光栅,可使光谱带宽处于非常窄的单一波长除了红外气体分析应用以外,针对voc应用,也有多款产品展出,其中vuv离子化光源作为重点产品也将华丽亮相。水质方面,专为水质应用量身打造的2w闪烁氙灯模块即将以新的“形象”出现。vuv离子化光源超小型2w闪烁氙灯模块(水质用,toc、tn等)圆柱体的形状,更便于安装,5v电池可驱动,便携力up up! 本次环保展,滨松到底将带来什么样的“大不相同”,还请在6月13日-16日北京中国国际展览中心1号馆b722滨松展位和我们一见!----------------------------黄金分割线------------------------------福利来啦!环保展小礼品大放送!小编悄悄告诉你吼~如果你关注了滨松公众微信号或者马上关注滨松公众微信号(微信搜“滨松”关注)在6月13日-16日环保展期间可前往滨松展台(1号馆b722展位)凭关注页面,领取礼品~~~每天限量20份礼品5份特别礼+15份纪念礼根据到场先后向前20位前来兑奖的粉丝儿进行发送所以……我们在环保展滨松展位等你来哦~ 北京中国国际展览中心1号馆b722展位!1号馆b722展位!1号馆b722展位! 重要的事情,讲1+1+1遍!
  • AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置研制
    table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600"tbodytrtd width="19%"p style="line-height: 1.75em "成果名称/p/tdtd width="80%" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置/p/td/trtrtd width="19%"p style="line-height: 1.75em "联系人/p/tdtd width="35%"p style="line-height: 1.75em "潘义/p/tdtd width="16%"p style="line-height: 1.75em "联系邮箱/p/tdtd width="28%"p style="line-height: 1.75em "9026427@qq.com/p/td/trtrtd width="19%"p style="line-height: 1.75em "单位名称/p/tdtd width="80%" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "四川中测标物科技有限公司/p/td/trtrtd width="19%"p style="line-height: 1.75em "成果成熟度/p/tdtd width="80%" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 ■可以量产/p/td/trtrtd width="19%"p style="line-height: 1.75em "合作方式/p/tdtd width="80%" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□技术转让 □技术入股 □合作开发 ■其他/p/td/trtrtd width="100%" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong成果简介: /strongbr/ /pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/fa275657-9b17-435f-aca9-b321d2e44db0.jpg" title="5-AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置.png" width="350" height="233" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 350px height: 233px "//pp style="line-height: 1.75em " 特点: 本检定装置以国际标准《ISO 6145-8 气体分析-动态体积法制备校准混合气体 第9部分:饱和法》为理论基础,研制出连续动态产生饱和酒精气体的技术工艺,结合本单位的气体稀释配气相关技术专利,可制备浓度范围为(40~500)& #956 mol· mol-1的酒精气体,完全满足《JJG 657-2006 呼出气体酒精含量探测器检定规程》对检定装置的要求,更率先与国际权威标准接轨,依据国际法制计量技术委员会颁布的《OIML R126 Evidential Breath alcohol analyzers》最新版的要求,实现了出口酒精气体温度、湿度的准确控制。检定装置具有清晰友好的人机对话界面,简单易用。 br/ 指标:浓度范围:(40-500)× 10br/ 扩展不确定度:Urel = 2%, k = 2 br/ 浓度调节时间: 15sbr/ 重复性:0.2%br/ 酒精气体温度: 34℃± 0.5℃,相对湿度大于90%/p/td/trtrtd width="100%" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong应用前景: /strongbr/ 呼出气体酒精含量检测仪标准装置是应用于保障呼出气体酒精浓度计量准确性与溯源可靠性的专业设备。近年来随着汽车保有量的迅速增长,饮酒驾驶也逐渐成为当前重要的道路交通危害来源。我国交通执法部门大量采用呼出气体酒精含量检测仪作为判断是否酒驾的执法工具,酒检仪的计量性能是否准确关系到执法的公正性和权威性。研发呼出气体酒精含量检测仪标准装置对保障社会公共及人民生命财产安全具有重要作用,也是经济可持续发展的重要保障。呼出气体酒精含量检测仪标准装置建立以后,可以作为社会公用计量标准开展各类呼出气体酒精含量检测仪的检定校准工作,为社会提供呼出气体酒精浓度检测的溯源服务;也可以作为气体酒精传感器及检测设备的计量性能测试平台,联合各生产企业及科研、计量测试单位开展研发试验,提高气体酒精传感器及检测设备的技术水平。/p/td/trtrtd width="100%" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况: /strongbr/ 实用新型专利1项 br/ 专利名称:一种呼出气体酒精含量探测器检定装置 br/ 专利号:ZL201320830646.3/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 中国气象局气象探测中心:聚力攻坚温室气体观测关键技术研发及应用
    自主可控,观测精密——中国气象局“温室气体观测关键技术研发及应用”青年创新团队(以下简称“创新团队”)为推动我国温室气体观测事业的发展而努力。紧紧围绕《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》的统筹规划,面向气象高质量发展对温室气体站网建设、能力提升和质量加强的业务服务要求,针对国家双碳战略的重要决策部署,为精确评估我国减排成效并“摸清家底”,在精密观测和技术自主创新方面狠下功夫。创新团队由来自青海、浙江、广东、黑龙江等省气象局、中国气象局广州热带海洋气象研究所以及复旦大学的20名青年组成。汇集了各单位的业务专业知识以及来自科研、高校、企业等优势资源,致力于温室气体观测关键技术的研发和应用,以推动我国温室气体观测事业发展。该团队从我国温室气体观测面临的主要问题出发,包括由于观测装备国产化不足限制大规模开展、二氧化碳/甲烷缺乏国家计量基准、观测主要在近地面垂直观测资料缺乏、温室气体浓度时空变化机制研究不够深入等,设立了四个方面共计12项任务,努力推动装备自主、计量可控、观测立体、数据可靠、服务有效。这些任务旨在解决现有观测体系存在的瓶颈,推动温室气体观测技术的创新和进步。为确保研发工作的顺利进行,创新团队依托于中国气象局大气探测中心,并根据《联合国气候变化框架公约》等对温室气体基础设施和数据产品的要求,建立了高精度温室气体装备测试平台、运行监控和数据质控平台、标气管理和标准平台等业务信息化平台,为团队的工作提供了强有力的支持,保障了观测装备的精确性和可靠性。该团队在温室气体观测的立体化方法和技术上重点着力。为了弥补垂直观测资料相对较少这一不足,创新团队利用高山观测站和气象探空等平台,开展了大规模的垂直观测。以此成功获取了不同高度上的温室气体浓度和变化趋势数据,为气候模型和减排政策提供了重要依据。针对观测装备的需求,该团队进行了深入研究和探索,在光腔衰荡法国产高精度温室气体分析主机噪声降低技术取得新进展。针对国产光腔衰荡法国产高精度温室气体分析主机艾伦方差所示低频噪声较大的问题,使用多手段降低衰荡时间不确定度。采用三角环形腔极大提升有效光程,进而提升整体精度;通过抑制高阶模引入的拍频噪声,利用稳频技术压窄激光线宽等方法降低背景噪声,提升信噪比,降低探测不确定度。目前,已在两个大气本底站国产光腔衰荡法国产高精度温室气体分析主机开展观测试验。该团队完成了低干扰进气除水系统的集成、测试和应用示范。结合大气本底站业务运行和维修维护经验,采用低露点无尘压缩气源、无损渗透除湿干燥管、集成组装式电磁阀组、定制低泄率无油隔膜泵、小型化气体流量计、压力传感器等多项新技术、新装置,优化了气路结构设计,形成集成紧凑的预处理系统。目前,已在浙江省多个温室气体观测站开展应用示范。此外,该团队还完成基于小型无人机的园区观测试验预研工作。10月,在上海东滩湿地公园完成两个航次500米以下的温室气体垂直廓线研究,获得初步的甲烷浓度廓线。针对超级排放源园区,确定大致羽流分布和羽流横截面浓度分布,制定观测实验方法。该团队非常注重成果的应用与推广,将研究成果及时转化为实际应用,为温室气体减排和环境保护提供技术支持。在温室气体观测关键技术的研发和应用方面取得了重要的进展。这些成果不仅推动了我国温室气体观测事业的发展,还为温室气体减排和环境保护作出了重要贡献。
  • 湖北锐意推出碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析等高端气体分析仪器
    9月28日,中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署,设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款,政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司(688665.SH)旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司(以下简称“湖北锐意”)是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业,基于四方光电核心气体传感技术平台的优势,开发了系列非分光红外(NDIR)、非分光紫外(NDUV)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)、激光拉曼(LRD)、超声波(Ultrasonic)、热导(TCD)、光散射探测(LSD)等技术原理的气体成分流量仪器仪表,产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题,选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向,推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征,为“双碳”目标的达成提供参考数据,为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势,分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。(一)土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环,对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法,即直接测定土壤和大气间的CO2交换量,也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策,碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术(NDIR)测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携,方便获取多个不同点位的数据,完成不同空间与高度限值的测量要求,支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测;高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。(据测量场景不同可选配多款型号气体测量室)土壤碳通量分析仪技术参数(二)大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差(又称涡动相关法)技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪,模块化设计,外形小巧,安装灵活。相互无干扰,专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量,完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测,即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左:开路式(CO2/H2O)气体分析仪图中:开路式(CH4)气体分析仪图右:三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业,也是节能减排的重点领域。近年来,我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016(轻型车国六)、GB 17691-2018(重型车国六)和GB 20891-2014的2020年修改单(非道路移动机械国四)等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018(汽油车)、GB 3847-2018(柴油车)和GB 36886-2018(非道路移动机械)等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规,该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备,主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统,目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术,进口设备往往十分昂贵,全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上,便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵,还存在供货周期长、使用成本高等问题,显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势,结合近20年发动机排放分析仪研发经验,吸收国际先进应用经验,对关键技术进行攻关突破,战略性加大投入,成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品,具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点,可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。(一)全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法,湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术(HFID)、紫外差分吸收光谱技术(UV-DOAS)、非分光红外技术(NDIR)、长寿命电化学传感器技术(ECD)与凝结核粒子计数技术(CPC),同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度,其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点,完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点,适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规,可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前,湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目(二)便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法,已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充,正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统(PEMS)。该系统采用全自主的核心传感器分析技术,可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量,以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量,并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台,为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前,湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目(三)非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术(UV-DOAS)和可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪,已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数(四)在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外(NDIR)、微流红外(NDIR)、非分光紫外(UV-DOAS)等核心气体传感技术,自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好,抗干扰能力强等特点,满足: GB 18285-2018,GB 3847-2018,GB 7258-2017,GB 7258-2017,GB 20891-2014等国标以及JJF 1375,JJG 688-2017,HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法,但该方法的响应时间达90s以上,往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验,并结合国内应用需求,自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备,具有精度高、响应快、功能齐全等特点,可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。(一)激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子,是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱,一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项,解决了检测信号弱等诸多难题,成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利,通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新,以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法,消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响,实现了对低密度过程气体的高精度监测,已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域,激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响,而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值,采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱(GC)与质谱(MS):LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目(二)煤气分析仪(便携型)湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值,且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看,湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能,此数据反应到庞大的工业产量基数上,为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器(针对CO、CO2、CH4和CnHm检测)、热导H2传感器以及电化学O2传感器,并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当,省却了载气等长期耗材,并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目(三)便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体,不同气源生产的天然气组分会有所不同,在天然气用作燃料时,因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用,都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测,可精确了解天然气的燃烧效率,对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度,并自动计算天然气热值,可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数
  • 湖北锐意推出碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析等高端气体分析仪器
    9月28日,中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署,设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款,政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司(688665.SH)旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司(以下简称“湖北锐意”)是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业,基于四方光电核心气体传感技术平台的优势,开发了系列非分光红外(NDIR)、非分光紫外(NDUV)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)、激光拉曼(LRD)、超声波(Ultrasonic)、热导(TCD)、光散射探测(LSD)等技术原理的气体成分流量仪器仪表,产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题,选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向,推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征,为“双碳”目标的达成提供参考数据,为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势,分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。(一)土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环,对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法,即直接测定土壤和大气间的CO2交换量,也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策,碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术(NDIR)测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携,方便获取多个不同点位的数据,完成不同空间与高度限值的测量要求,支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测;高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。(据测量场景不同可选配多款型号气体测量室)土壤碳通量分析仪技术参数(二)大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差(又称涡动相关法)技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪,模块化设计,外形小巧,安装灵活。相互无干扰,专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量,完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测,即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左:开路式(CO2/H2O)气体分析仪图中:开路式(CH4)气体分析仪图右:三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业,也是节能减排的重点领域。近年来,我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016(轻型车国六)、GB 17691-2018(重型车国六)和GB 20891-2014的2020年修改单(非道路移动机械国四)等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018(汽油车)、GB 3847-2018(柴油车)和GB 36886-2018(非道路移动机械)等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规,该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备,主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统,目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术,进口设备往往十分昂贵,全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上,便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵,还存在供货周期长、使用成本高等问题,显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势,结合近20年发动机排放分析仪研发经验,吸收国际先进应用经验,对关键技术进行攻关突破,战略性加大投入,成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品,具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点,可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。(一)全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法,湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术(HFID)、紫外差分吸收光谱技术(UV-DOAS)、非分光红外技术(NDIR)、长寿命电化学传感器技术(ECD)与凝结核粒子计数技术(CPC),同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度,其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点,完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点,适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规,可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前,湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目(二)便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法,已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充,正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统(PEMS)。该系统采用全自主的核心传感器分析技术,可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量,以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量,并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台,为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前,湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目(三)非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术(UV-DOAS)和可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪,已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数(四)在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外(NDIR)、微流红外(NDIR)、非分光紫外(UV-DOAS)等核心气体传感技术,自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好,抗干扰能力强等特点,满足: GB 18285-2018,GB 3847-2018,GB 7258-2017,GB 7258-2017,GB 20891-2014等国标以及JJF 1375,JJG 688-2017,HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法,但该方法的响应时间达90s以上,往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验,并结合国内应用需求,自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备,具有精度高、响应快、功能齐全等特点,可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。(一)激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子,是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱,一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项,解决了检测信号弱等诸多难题,成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利,通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新,以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法,消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响,实现了对低密度过程气体的高精度监测,已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域,激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响,而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值,采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱(GC)与质谱(MS):LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目(二)煤气分析仪(便携型)湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值,且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看,湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能,此数据反应到庞大的工业产量基数上,为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器(针对CO、CO2、CH4和CnHm检测)、热导H2传感器以及电化学O2传感器,并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当,省却了载气等长期耗材,并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目(三)便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体,不同气源生产的天然气组分会有所不同,在天然气用作燃料时,因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用,都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测,可精确了解天然气的燃烧效率,对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度,并自动计算天然气热值,可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数
  • 科尔康便携式气体检测仪Gas-Pro再次入选火山环境考察探险队专用探测器
    对于“全球变暖”这个词,我们都不陌生,经常可以看到关于它对地球的潜在影响的统计数据。其中一个预测是:到本世纪末,全球气温将上升0.8至4摄氏度。许多人可能不知道,火山爆发这一完全自然的现象,会向我们的大气排放大量气体。而这些气体目前尚未被纳入世界气候模型,这意味着可能存在很大的误差。然而,这种情况即将发生改变。灵感四射的法国火山学家Yves Moussallam在Rolex和2019年Rolex企业奖的支持下,肩负起研究火山及其对地球的影响的使命。他冒险进入这些极具危险的环境中进行测量,为科学家和气候学家提供了用以改进预测模型的数据。通过观察火山并收集这些重要数据,他正在推动世界了解火山对气候变化的影响。Yves对火山探险并不陌生。2015年,他曾带领一个小团队来到南美洲的纳斯卡俯冲带。此次探险的任务是对几种挥发性气体的流量进行精确的大规模估算。 极端的工作条件意味着气体探测器是这支科考队所需装备的重要部分。为了保证团队的安全,Yves选择采用科尔康(Crowcon)检测设备,并对科尔康便携式气体检测仪Gasman和Gas-Pro的小巧、自清洁和安全功能感到满意。科尔康Gas-Pro便携式气体探测器(此次选用的是扩散式)用于监测CO2、H2S、CO、SO2等气体的危险等级,并向小组成员发送警报。同时,探测器还可以监测气体平均暴露等级,以保障长期暴露在低等级危险气体中的小组成员安全。Gas-Pro探测器的数据记录存储功能也为科考队提供了额外的信息。 现在,Yves带着一支新探险队再次归来,并再次选择了科尔康。这一次,Yves将前往意大利的美拉尼西亚地区。跟踪火山活动的卫星显示该地区的火山气体排放量约占全球的三分之一。他的探险队将攀登这些火山,并直接在火山烟流中进行测量。测量火山气体的方法主要有两种。第一种方法是通过卫星从太空拍摄图像。第二种是直接进入现场,测量由爆发源释放的气体。专家们认为,直接在现场工作的方法是最准确的,因为它的位置离爆发源更近,出错的风险更低。要进行这些测量,需要使用具备经过试验、测试的可靠设备。鉴于科尔康一贯的可靠性,Yves再次将目光投向了科尔康复合式气体检测仪Gas-Pro。科尔康的Gas-Pro具备机载数据记录功能,提供一个额外数据行以及平均曝光量,这对于时间跨度较长的探险非常重要。该设备重量很轻,对于需要携带笨重装备的团队来说大有帮助。科尔康的每名成员都希望Yves在安全的情况下成功探险,我们也希望他能够为我们带来新的数据,帮助我们了解火山对全球的影响。关于科尔康:英国科尔康检测仪器有限公司是安全和环境监测产品领域的领导者,专门从事开发、制造和销售创新、可靠并具有成本效益的易燃和有毒气体检测仪器。公司成立于1970年,总部位于英国牛津的阿宾登,并在荷兰、美国、新加坡、印度、中东和中国设有分公司。科尔康的产品远销世界各地,服务于石油、天然气、石化、公用市政、水清洁与污水处理、消防、建筑等其他因气体或蒸汽意外泄漏有可能产生爆炸或威胁毒气的行业。请访问科尔康中文官网www.crowcon.com.cn,了解更多资料。 市场合作请联系:Ms. Kate Li电话:010-67870335-104邮箱:kate.li@crowcon.com官网:www.crowcon.com.cn / www.crowcon.com
  • 中海油询价公告-噪声仪和VOC气体探测器采购
    项目信息采购项目编号:GKXJ-2021-CT-1744采购项目名称:海油发展-上海区域中心-噪声仪和VOC气体探测器采购-20210407标段包信息公告信息标的物名称:海油发展-上海区域中心-噪声仪和VOC气体探测器采购-20210407数量:5台交货期/工期:2021年4月30日交货地点:江苏省常州市钟楼区玉龙中路2号项目概况:项目所在地:常州资格要求:提供近三年(2018年-报价截止日前)类似产品的业绩信息。 1)申请人须是中华人民共和国境内注册的独立法人单位,具有合法有效的企业法人营业执照、税务登记证及组织机构代码证或证照合一的营业执照,(应附营业执照复印件并加盖单位章); 2)信誉要求:1、申请人不得是最高人民法院在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)或各级法院列入失信被执行人名单(应附查询结果复印件并加盖单位章); 3)近三年(2018年-报价截止日前)内申请人或其法定代表人、拟委任的项目负责人不得有行贿犯罪行为(应附查询结果复印件并加盖单位章); 4)申请人不得被工商行政管理机关在全国企业信用信息公示系统(http://www.gsxt.gov.cn)中列入严重违法失信企业名(应附查询结果复印件并加盖单位章); 5)如申请人单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位,参加同一标段或者未划分标段的同一项目报价,则存在关联关系的申请人报价均视为无效。是否允许联合体投标:否询价文件获取时间:2021年04月07日到2021年04月12日询价文件获取方法:请登录中国海洋石油集团有限公司采办业务管理与交易系统(https://buy.cnooc.com.cn)的采购文件下载页面进行购买。首次登录必须先进行注册(免费),注册成功后,方可购买询价文件。标书费支付成功后,应答人可自行下载询价文件。售后不退。如未在系统中领购询价文件,不可参加投标。应答文件递交截止时间:2021年04月12日应答文件递交地点:所有的应答文件必须在应答文件递交截止时间前在线提交应答文件递交方法:应答人应在截止时间前将应答文件递交至上海。逾期送达的、未送达指定地点的或者不按照询价文件要求密封的应答文件,采购人将予以拒收。开标时间:2021年04月12日开标地点:上海特殊说明:超过投标截止时间送达的应答文件,系统将予以拒收。
  • 气体检测仪器仪表产业发展现状深度分析
    作为仪器仪表的一个重要分支,气体检测仪器仪表(也称“气体探测器”)应用领域广泛,覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、航天航空及日常生活等各方面。通常,工业过程气体监控分析仪器划归分析仪器领域,常见的气体检测仪器仪表通常小型化、便携或固定式、独立工作或联成网络,广泛适用于石油、化工、冶金、采矿、制药、半导体加工、喷涂包装等工业现场和家庭、商场、液化气站、煤气站、加油站等民用/商用需防火防爆、预防中毒、空气污染的场所,以及农业温室气体检测、沼气分析和沼气安全监控和环保应急事故、恐怖袭击、危险品储运等方面。  近年来,随着中国经济的高速发展,仪器仪表产业也得到了快速发展,自2004年产销首次突破千亿元大关,行业发展进入了快车道,2006年行业总产值突破两千亿元 2007年仪器仪表行业总产值达3078亿元,增长率高达28.5% 据仪器仪表行业协会统计,08年上半年仪器仪表行业总产值实现 1755.9亿元,同比增长23.8%,其中分析仪器、环境监测仪器仪表增长率高达32%。  科学技术的进步为气体检测仪器仪表行业的发展提供了条件,市场和政府政策的推动、人们安全意识的提高、相关法规法律的完善是气体检测行业发展的核心动力,这些推动使气体检测仪器仪表行业处于产业高速增长期。  从技术发展的角度看,根据使用传感器原理的不同,常见的气体检测仪器仪表各自有适用气体及应用领域,新技术新产品正在成为未来气体检测仪器仪表的主流。  未来一段时间,使用半导体和催化原理的气体检测仪器仪表依靠着价格优势仍会占据部分低端市场。电化学传感器及检测仪器,在精度要求高的低浓度毒性气体、有机蒸汽、酒精气体、氧气监测领域综合优势突出。红外气体传感器及仪器适用于监测各种易燃易爆、二氧化碳气体,具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。这些优点将导致电化学、红外原理的气体检测仪器占领更广泛的行业高端市场,并在未来逐步成为市场主流。据不完全预测统计,未来几年国内每年各行业使用红外原理气体检测仪器仪表的需求量将达到170万台(套),市场容量约为68亿元 使用电化学原理的气体检测仪器仪表的需求量将达400万台(套),市场容量约为56亿元,前景广阔、增长迅速。  当前我国经济正处于高速增长期,国家对安全及环保的高度重视、相关政策和法规陆续出台,极大地刺激了气体仪器仪表行业市场容量的迅速扩大。  1)燃气行业  我国已建成了包括西气东输、陕京二线、忠武线、涩宁兰线以及冀宁联络线等在内的天然气输气干线。十一五期间,还要逐步完善全国油气管线网络,适时建设第二条西气东输管道及陆路进口油气管道。另外,中国还计划2010年使天然气在能源消费组合中的比重提高一倍,以减少对煤炭的依赖。据国家发改委公布的计划显示,2005年天然气在中国能源消费总量中所占比重为2.8%,2010年天然气在中国能源消费总量中所占比重应达到5.3%的目标水平。因此国家加大了对气田的开采和探寻力度,随之而来的是越来越多的国内气田投入生产。根据国家发改委网站公布的《能源发展“十一五”规划》,2010年天然气产量的目标将达920亿立方米,较07年产量增加逾50%。大量的天然气田开发和管道建设必将大大增加对天然气气体检测设备的需求,高性能的红外气体检测仪器仪表得到了难得的发展机遇。在气体的开采、处理、输送、使用环节,可燃气体检测仪器的需求将达到数十万台。  2)石油石化  从我国产业发展看,“十一五”期间,我国石油、化工业将遵照基地化、大型化、一体化的方向,优化发展基础化工原料,积极发展精细化工,淘汰高污染化工企业。据了解国家将在资源丰富和市场需求旺盛的地区建设若干个千万吨级炼油企业和百万吨级乙烯的炼化一体化基地,形成环渤海湾、环杭州湾、珠江三角洲等具有国际竞争力的炼化企业群。首批将建设四个国家级石油储备基地:宁波镇海、浙江舟山、山东青岛和辽宁大连 ,四个石油储备基地的总容量将达到1600万立方米。3年内,还将逐步形成20个左右的千万吨级原油加工基地。  在2008中国将会先期开始建设三大炼油工程,即:中国石油广西大炼油,总投资超百亿元,年加工原油1000万吨 中国石化青岛大炼油,总投资约125亿元,年炼油能力1000万吨 中国海油惠州大炼油 基建投资约人民币193亿元,年加工能力为1200万吨。国家还将采取园区化模式发展乙烯工业。近期即将上马七大乙烯工程, 2010年乙烯产能预计达到583万吨。这些近期开建或者规划的大型石油石化项目会大量使用相关的气体检测仪器仪表,尤其是高性能的、更具优势的红外光学类气体检测仪器。  国内石油石化产品需求保持稳步增长的同时,对石油石化产品的质量、品种等也将提出更多和更高的要求。组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧,并且含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中需尽量除去。这就使生产加工过程中一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等毒性气体和苯、醛、酮等有机蒸气大量产生,对生产安全、环境保护造成威胁。目前普遍采用气体检测分析的方法予以控制,在石油生产中对可燃气体的泄漏检测、对氢、氧等环境气体的监控也需要使用气体检测仪表。据估计平均每万吨成品油生产去需用气体检测仪器仪表约 40台(套),其中可燃气体20台(套),以目前成品油2.2亿吨的年产量计算,气体检测仪器仪表年需求量约在88万台(套)左右,其中可燃气体检测仪器约44万台(套)、毒性气体检测仪器约22万台(套)、其它有机蒸汽及气体分析设备等22万台(套)。而各类油气站,对可燃气体、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等毒性气体和苯、醛、酮等有机蒸气检测的气体检测器需求量也很大,主要用于安全防护,防止中毒与爆炸事故,平均每各油气站需用气体检测仪器仪表约 7.2台(套)。2007年国内加油站总数量已超过10万座,则此方面对可燃气体检测仪器仪表年需求量约在72万台(套)左右。综合以上数据按每套气体检测仪器仪表按2500元计算分析目前在整个石油石化行业气体检测仪器仪表的市场容量约为40亿左右。  3) 化工  随着石油资源的日益紧张,煤化工作为我国中长期能源发展战略的重点,必将在今后的长期发展中占据重要的地位。我国规划投资逾1万亿元大力发展煤化工产业,计划在全国打造七大煤化工产业区,分别是黄河中下游、蒙东、黑东、苏鲁豫皖、中原、云贵和新疆。与此同时化工企业向煤化工转型已成趋势,相继有双环科技、泸天化、云天化、柳化股份、湖北宜化纷纷涉足煤炭企业,向煤化工转移做准备。  在工业路线中无论是炼焦工业、煤气化-合成氨、煤基甲醇、煤制合成油、煤化工联产都对气体报警产品有广泛的需求,尤其是对二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、氯气、氨气等气体传感器需求量非常大,初步计算,平均每万吨焦炭生产需用气体传感器约 22台(套),其中可燃气体10台(套)、毒性气体12台(套) 以目前焦炭2.6亿吨的年产量计算,需用可燃气体检测仪器26万台(套),毒性气体检测仪器超过31.2万台(套),合计年需求量约在57.2万台(套)左右,按每套气体检测仪器仪表2000元计算,目前在整个煤化工行业气体检测仪器仪表的市场容量将达11.44亿元。  精细化工、生物化工、专用化工、农用化工等大型化学制造工业园区对气体检测器也有广泛需求。在最新颁布的《危险化学品建设项目安全设施目录》明确规定须安装“压力、温度、液位、流量、组份等报警设施,可燃气体、有毒有害气体、氧气等检测和报警设施。 ”目前我国已在建的化工园区达60多家。依托长江水系的长江经济带和长江三角洲地区,形成了四川西部化工城、苏州工业园、上海化学工业区等化工园 依托珠江水系的珠江经济带和泛珠江三角洲地区,形成了茂名、惠州、珠海等化学工业园区。仅上述化学工业园区内,进驻的化工企业总计就超过7300家,生产领域覆盖了基础化学原料及合成材料、化学原料及化学制品制造、农药、专用化学品和橡胶制品等门类,对气体检测产品的需求是全方位的,几乎涵盖了所有气体种类,其中以有机蒸汽、可燃其它、含硫含氮毒气检测产品最多。随着国家安检总局对化工、危化品加工安全要求的不断严格,化工、危化品加工领域气体检测仪器仪表的用量也逐年增加,现在年市场容量约30万台(套),其中可燃气体约22.7万台(套),有机蒸汽和毒性气体约7.3万台(套)。按每套产品2000元计算将有6亿元以上的市场规模。  4)冶金行业  冶金行业对气体检测使用最多最广泛的主要集中在钢铁和铝生产方面。我国是全球第一大钢铁生产国。2006-2010年期间,我国钢铁产能将增长2.4亿吨,基本与“十五”期间增长的 2.6亿吨产能相当,企业产能规模增长迅速。2007年国内百万吨级产能规模的企业122家,千万吨级的企业有十三家,分别是鞍本集团、宝钢、新唐钢、武钢、马钢、沙钢、首钢、济钢、莱钢、华菱集团、包钢、太钢、安阳钢铁,其中鞍本集团产能2800万吨,宝钢集团达到2750万吨(不包括八一500万吨),新唐钢2600万吨,武钢1800万吨(不包括柳钢600万吨)。  按目前国内企业在建项目和兼并重组趋势,到2010 年,2000万吨以上规模企业将达到6家,其中鞍本集团和宝钢集团产能都将超过4000万吨,新唐钢集团规模将超过3000万吨,而首钢集团、山东钢铁集团、武钢集团规模也将在2500万吨以上。同时,未来还将有新的千万吨级企业出现。总之,2010年前我国钢铁工业仍处在规模扩张时期,而到2010年以后,我国钢铁工业发展方向将由数量级扩张向质量级提升方向发展。钢铁企业的快速发展和扩张,特别是新建钢铁生产项目对气体检测产品存在巨大的需求。  除了钢铁以外,铝业行业的不断发展导致相关企业对气体传感器的需求也不断增加。目前,我国已经形成了山东淄博、河南郑州、山西河津、河南中州、贵州贵阳、广西平果六大氧化铝基地,最近又批准了广西华银和晋北两个氧化铝基地,加上拟批准的两个氧化铝项目,全国最终将形成十大氧化铝基地。  在钢铁、炼铝行业广泛应用的是一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等气体传感器,主要是监测燃料燃烧状况,提高燃料利用率,节能降耗 监测废气状况,降低污染 同时也检测工业场所气体泄漏,保障生产安全、预防职业病。百万吨级产能规模的企业,平均每年需用气体检测仪器仪表约1100台(套),千万吨级钢铁企业年需求量约为4000台。 若以百万吨规模钢铁企业116家,千万吨级企业10家计算,冶金行业中仅钢铁企业毒性气体检测仪器年需求量就在16万台(套)以上。加上铝冶炼等冶金行业,由此推之,冶金行业年需求量应在26万台(套)以上。  综合以上数据按每套气体检测仪器仪表按2000元计算分析目前在整个冶金行业气体检测仪器仪表的市场容量约为5.2亿左右。  5)煤炭行业  支撑我国经济快速发展的能源产业重点之一的煤炭产业,对各种瓦斯传感器装备数量更为庞大。我国是世界最大煤矿安全仪器装备国,也是重要的煤矿安全仪器生产国之一。目前我国重点煤矿各种瓦斯传感器装备数量以百万计,但是安全问题仍然严峻,伤亡人数和财产损失空前巨大。因此国家对煤矿安全要求也愈加重视。根据国家发改委公布的《煤炭工业“十一五”发展规划》,2006年全国煤炭产量初步统计为23.25亿吨,其中国有重点煤矿11.25亿吨、地方国有煤矿 3.08亿吨、乡镇煤矿8.92亿吨。在煤矿行业中,年产百万吨的矿井的安全监控系统最少需要安装瓦斯传感器20个,且每年有30%的更换率。由此计算每年气体传感器的总需求量为116万个,有18亿元以上的市场规模。其中30%可能需要使用红外测量原理的气体检测设备,这不仅提高了煤矿瓦斯检测水平,而且对气体检测行业的升级也是一个极大的拉动。  6)环保保护  随着国家环保控制力度的不断加大,环保领域气体检测仪器仪表的用量也逐年增加,在锅炉烟气检测、大气质量检测等方面应用越来越多,环保领域气体传感器的用量逐年增加。环保领域主要使用的是毒性气体传感器,主要用于检测烟气、尾气、废气等环境污染气体。应用最多的是定电位电解式电化学气体传感器,对CO、H2S、 NH3、SO2、NOX、Cl2及其它化合物蒸气,如HCl、HCN等有毒气体的检测。其具体应用包括锅炉烟气检测、大气质量检测等方面应用,随着环境保护要求的提高,其需求量将迅速增加。在锅炉烟气检测方面,我国运行中的锅炉约有15000台,每台锅炉至少有两个烟道,烟气分析传感器至少需配备两台,仅此一项需求就在3万台以上。环境气体监测涉及的方面更为广泛,从环境大气监测到工业气体排放检查,都要使用气体传感器与分析检测仪器仪表。根据《环境空气质量检测规范》的规定,国家环境空气质量评价点的设置数量应按每25-30km2建成区面积设1个监测站,并且不少于8个点。由此计算环保检测领域每年的气体检测器需求大于10万台。年市场容量约10万台(套)。按每套产品5000元计算将有5亿元以上的市场规模。  7)航空航天、现代军事、防化反恐等需求量  我国航天事业发展迅猛,现代化强大海军的建设,潜艇与水面舰只,甚至航母都在发展计划之列 所有这些领域,都涉及串舱等密闭、半密闭空间毒性、爆炸性气体检测技术。国际局势的动荡,恐怖活动和生化战争时有可能发生,对于各种杀伤性毒气的监测在警用安全防护、防化反恐方面的需求也日益迫切。这些高精尖技术领域的气体传检测方面应用需要大量的气体检测仪器仪表,估计每年总需求量超过3万台(套),主要为毒性气体检测需求,会形成3亿元以上的市场规模。  8)室内空气质量控制  随着安全健康意识的增强,人们越来越迫切地对地下商城、地下车库、商务大厦、轨道交通等空间内的空气质量或中央空调自动换气进行控制。该领域主要是对二氧化碳气体浓度进行检测。由于二氧化碳气体化学性质极为稳定,一般的化学检测方法无法对它进行测量,但红外气体传感器却能很方便的对二氧化碳进行检测。  在农业大棚或孵化室中,动植物生长过程与二氧化碳气体浓度密切相关。二氧化碳气体浓度的多少直接影响着该农产品的产值,并且不同植物、动物生长过程中对二氧化碳浓度需求各不同,所以在种植、养殖过程中对二氧化碳定期的检测是必要的。该领域二氧化碳气体的检测,红外方法是最好的选择。  来自国家蔬菜工程技术研究中心的数据表明,我国设施园艺总面积已占世界的80%,其中设施蔬菜面积近3000万亩。大棚总数量近2000万个,其中我国大型连栋温室制造已形成产业,数量达150万个。大型连栋温室对气体检测的要求主要集中在检测二氧化碳气体。  据测算,上述领域先进的红外气体检测器需求量将达到30万台。按每台2000元计算可形成6亿元的产业规模。  9)其它用户需求  在制药、食品、农村沼气测量、市政管网、污水处理、城市管网、通讯电力、半导体制造等领域,气体检测仪器也有广泛的市场空间。  制冷、食品行业需要检测氨气的浓度,市政方面用于自来水处理和下水道污水处理的氯气、硫化氢气体需要检测,医疗卫生需要检测氧气。相关传感器的总计需求量每年约在10万台(套)以上。加上其它行业特殊气体检测(如半导体、电力等),综合来看,该领域毒性气体检测仪器仪表具有较大的市场规模。  地下城市管网是每个城市建设的重大项目之一,也是人们和谐生活的基础设施保障。在我国,地下管道、通讯电力管网常因沼气、燃气含量过高,引发爆炸事件,导致人员伤害、设施损毁。要实现安定和谐的城市生活,城市地下管网安全问题必须彻底解决。目前,我国只有少数城市由国外进口红外气体检测仪对城市地下管网进行检测。通常一个地级城市的市政管网(燃气、电信、电力)仅维护竖井会达到数百个,中心城市更是达到数千之多,均迫切需要成本适中、工作可靠的危险气体监测装置。可见地下水管道、市政管线维护领域是推广红外气体传感器的重要市场,前景广阔,可望达到数十万台套。  随着国家经济发展和能源短缺,迫使我国不得不从新能源和可再生能源上解决我国能源紧张的矛盾。2007年5月农业部颁布了《农业生物质能产业发展规划》,明确指出了沼气、生物液体燃料、秸秆能源是“十一五”期间的生物质能的重点发展对象。计划到2015年,农村户用沼气总数达到6000万户左右,年生产沼气233亿立方米左右,并逐步推进沼气产业化发展。到2015年,建成规模化养殖场、养殖小区沼气工程8000处,年产沼气6.7亿立方米。” 而在《全国农村沼气服务体系建设方案》中明确要求各级政府重点支持配备各种服务设备,包括沼气检测设备(甲烷检测仪)。按照“以项目村为依托建立乡村沼气服务网点,每个网点具备为 300-500个沼气农户服务的能力”的要求计算,2015年,农村6000万沼气用户需建成服务网点12-20万个,配用沼气检测仪器数量也达12万台以上,主要以红外气体检测仪器为主。  10)国家“十一五” 规划中还明确提出要振兴我国装备制造业,积极发展大型石油化工、煤化工设备、百万吨级大型乙烯、大型PTA装置  大力发展汽车、火车、船舶、飞机等运输设备和海洋石油工程装备、大型矿石和原油运输船、集装箱船、液化天然气船、高附加值船舶及配套设备。这些大型装备在制造和使用过程中大都需要对可能产生的易燃易爆、有毒有害气体进行监控检测。通常这些大型成套设备对红外气体检测仪器具有更迫切的需求,相关市场容量可达数万台套。  11)道路交通安全检测领域  来自公安部交管局的最新信息显示:截至2008年6月底,我国汽车保有量达6122万辆,且增速迅猛,给道路交通安全执法带来压力,导致道路交通事故发生率居高不下。在所有导致死亡的交通事故原因中,酒后驾驶排在超速行驶,不按规定让行和违法占道行驶之后居第四位,占事故发生总量的10%~15%。酒后交通事故导致的死亡人数平均每年以惊人的的速度上升。  判断一个人是否酒后驾驶,最简单可行的方法是现场检测驾驶人员的呼气中的酒精含量。该方法也是发达国家警察系统主要采用的检测方式。根据2008年12月20日,公安部发布了修订后的《道路交通安全违法行为处理程序规定》中明确提到,调整抽血检验程序,提高执法效率。规定对经呼吸测试达到或者超过醉酒临界值,当事人对测试结果有异议的才进行抽血检验,从而减少了执法环节,提高了执法效率,也为呼出气体酒精含量的检测有效性提供了法律依据。当前,采用电化学传感器的呼出气体酒精含量检测器是能够满足法规要求而又经济的唯一解决方案。  目前,全国各交警队正在普及推广呼出气体酒精含量检测器,使用量增长迅速。近5年来,机动车和驾驶员的数量每年分别以10%、15%以上的速度递增,交警的执法力度不断增加.2007年全国交警总人数在20万人以上,而相关报道表明,目前警用酒精检测仪装备配备率低于10%,国家计划在未来3年内在主要交警队普及呼出气体酒精含量检测器配备,以配备率达到60%计算,未来3年电化学呼出气体酒精含量检测器需求量也有 10万台以上。  12)民用燃气泄漏及一氧化碳检测  随着我国大气田的不断发现和西气东输工程的投入使用,燃气使用普及率大幅度提高。家庭燃气安全事故时有发生,燃气的安全使用却来越被重视,安装可燃气体报警器已成为多个城市的强制性要求。全国约9000万天然气及液化石油气用户,如果十分之一使用可燃气体报警器,总量即达900万台,按每台100元计算,则有9亿元的市场容量。  家庭、商业场所使用非电能烹饪、取暖,均可能不完全燃烧产生一氧化碳气体。一氧化碳是无色无味的气体,不易觉察,极易产生危险。全球范围历年因一氧化碳中毒事件造成大量人员伤亡。因此各国政府对民用一氧化碳检测极为重视。如:在2006年我国卫生部,中宣部、教育部、公安部、民政部、建设部、信息产业部、国家环境保护总局、中国气象局、国务院新闻办公室就联合制定了《非职业性一氧化碳中毒事件应急预案》 同年12月建设部联合十部委向各地下发了《关于加强非职业性一氧化碳中毒防范工作的通知》,要求,各地区、各有关部门要认真做好非职业性一氧化碳中毒防范工作。2007年教育部也根据自身教育系统内的特点下发了《教育部关于做好2007年秋冬季中小学幼儿园安全工作的预警通知》,要求有条件的学校要在学生宿舍安装一氧化碳报警装置。  另一个需要安装气体报警器的是使用燃气热水器特别是直排式燃气热水器的场所。由于燃气热水器使用不当或质量缺陷导致发生不完全燃烧,造成一氧化碳中毒现象时有发生。国家统计局中国行业企业信息发布中心发布的《2006年消费品市场重点调查报告》显示,仅2006年我国共生产燃气热水器即达到836.96万台。截止2006年底,我国颁发燃气热水器生产许可证企业153家,燃气热水器社会拥有量已在3,000万台以上,其中 50%以上是直排式。为了安全,国家技术监督局已发布强制性标准(GB6932-94),要求燃气热水器必须有防止不安全燃烧的保护装置,要求上述热水器 5年内安装完一氧化碳报警(控制)器,仅此每年就需要600万台。  从另一个角度看,我国家庭或公共场合使用燃气能源烹饪、取暖、洗浴非常普及并快速发展,全国超过13亿人口,按3亿个家庭计算,如果有百分之一的家庭使用也有300万的市场容量,加上公共场合的使用每年也有不小于350万的市场容量。  欧美等发达国家,由于冬季取暖大量使用壁挂炉,各国对一氧化碳检测也都极为重视。目前美国、英国和加拿大一些国家立法规定新建房屋和现有住宅必须安装一氧化碳报警器。目前,国外一氧化碳报警器已进入超市大量销售,年用量超百万台。  综合以上市场信息,可以预见,各种气体检测仪表伴随我国经济的快速发展也将迎来高速增长的时期。相对于近几年仪器仪表行业20%以上的市场增长速度。气体检测仪器仪表行业的速度更是达到惊人的30%。据测算,未来5年,上述领域对家庭商业应用的气体检测仪器需求量可达1000万台以上 工业可燃气体检测仪器的需求超过500万台,其中红外气体检测仪器的需求量将达到170万台(套)、市场容量约为68亿元 测量毒性气体的电化学仪器仪表需求量将达到 400万台(套)、市场容量约为56亿元,市场前景广阔,增长迅速。  广阔的市场需求极大的刺激了国内气体检测仪器仪表生产企业的创新和成长。国内民用气体检测器总产量从2000年的190万台增加到2008年310万台,工业用气体检测器总产量从2000年的17 万台增长至 2008年的96万台。据统计目前国内气体检测仪器仪表企业已有三百余家,其中年营业额超过2000万的气体检测仪器仪表企业不足二十家,相对实力较强的有河南汉威电子股份有限公司、济南长清计算机有限公司、北京科力恒有限公司、深圳特安电子有限公司、成都安可信电子有限公司等企业。  从以上数据看。国内气体检测仪表行业由于发展时间较短,民用、商用气体检测仪器技术门槛较低,法规要求不严,市场主要为国内企业占有,众多小规模企业瓜分了超过半数的市场份额。工业领域应用的气体检测仪器,高端市场主要为进口产品占据,大量低端市场份额由国内众多小规模企业占据。这些小企业通常自主创新能力较差,产品质量也不过硬,面临被规模较大企业洗牌的风险。  气体检测仪器仪表中,由于独立式气体检测仪器仪表的技术和资金门槛相对较低,生产此种气体检测仪器仪表的企业最多,很多企业只生产此类气体检测仪器仪表。目前该领域国内规模较大的厂家有河南汉威电子股份有限公司、深圳市豪恩实业有限公司等。河南汉威电子股份有限公司在技术和质量控制方面较为领先,外贸出口较多,特别是汉威电子在高端民用检测器市场具有相对优势,2008年国内市场占有率达到15%。  工业用气体检测仪器仪表由于技术和资金门槛较高,生产企业相对较少,一般实力和规模都相对较强。国内较为知名的企业是:河南汉威电子股份有限公司、北京科力恒有限公司、深圳特安电子有限公司、成都安可信电子有限公司、哈尔滨东方报警设备有限公司等几家公司。其中北京科力恒是一家美资公司,其在点型气体检测器方面技术领先,主要销往冶金领域。深圳特安电子有限公司公司较早从事气体检测行业,产品在业界具有较好的口碑,主要销售行业是石油、石化领域。河南汉威电子股份有限公司产品线完善、性价比高,销售领域涵盖石油、化工和冶金、采矿、燃气、交通安全等领域,在工业便携及其他检测器市场占有率分别约达到11%及9.8%。济南长清计算机有限公司在燃气领域具有较好的业绩。进口产品品牌众多,占据了大量高端市场,有着较高的市场占有率和良好的质量口碑,但普遍价格昂贵。  目前国内气体检测仪器仪表企业另一个突出的特点是产品线相对较短,应用领域有限,大多局限在工业安全、民用燃气安全领域,少数企业涉足环境保护、暖通空调、医疗和健康、农村能源沼气、温室暖房等某一领域,河南汉威依托自身的传感器技术、产业优势,在上述众多领域布局了系列产品,在道路交通安全用呼出气体酒精含量检测器、农村能源沼气领域,2008年产品市场占有率分别达到35%、55%。而暖通空调、医疗和健康、温室暖房领域的气体检测仪器几乎是进口产品一统天下。  气体检测仪器仪表行业的广阔前景、快速发展及较高利润水平,也吸引了相关工业仪器仪表巨头的高度关注。部分工业仪器仪表巨头迅速调整方向介入气体检测仪器仪表行业,市场竞争越来越激烈。可以预见国内一些小型的气体检测仪器仪表企业面临洗牌的危险,而规模相对较大的企业也需要加强研发和技术创新,扩大生产规模,提高市场占有率,并迅速建立核心气体传感器研发和生产能力,以便尽快做大作强,才有足够实力与跨国巨头竞争。  总之,作为朝阳行业的气体检测仪器仪表行业,具有广阔的市场潜力和发展空间,机遇和挑战并存,伴随我国经济的快速发展,也将迎来更大的繁荣。
  • 案例分享:某科学院低碳中心沼气提纯监测项目
    项目背景 随着全球人口的增长,餐厨垃圾的排放量逐渐增大,大量的餐厨垃圾一方面给世界各国带来了严重的环境污染,另一方面导致了大量生物质能的浪费。 传统的餐厨垃圾处理方法(如焚烧、填埋等)虽然能将餐厨垃圾处理,但会产生二次污染,不利于环境保护。作为一种绿色环保的处理工艺,厌氧发酵技术不但可以通过微生物将餐厨垃圾降解,还可以回收餐厨垃圾中的生物质能并将其转化为能源气体——甲烷。 某低碳研究中心致力于餐饮废弃物制备生物燃料关键技术及成套设备研发,餐饮废弃物干式厌氧发酵产沼及沼气提纯技术研发工作,并与当地餐厨垃圾处理厂联合建立了餐厨垃圾处置及资源化利用中试产业化基地。 沼气成分主要有CH4,H2S,CO2和H2,沼气提纯项目需测试所产生沼气经过水洗装置后的气体成分浓度,以此数据来判断气体净化提纯装置的提纯效果。接下来笔者将为大家介绍该研究中心餐厨垃圾厌氧发酵所产沼气的提纯项目的气体监测解决方案。项目简介 该低碳研究中心采用了一套沼气成分分析系统 gasboard-9060,用以准确计量沼气中CH4、CO2、H2S、O2、的浓度。此系统配置有H2S寿命保护装置、免维护的沼气预处理装置以及自动控温装置,防护等级高,使用寿命长且工作性能稳定,十分适合高水分、高h2s含量的沼气计量。解决方案 整个系统方案包含4个部分组成:前置预处理装置、在线气体分析仪 、校准装置、通讯接口。整套设备具有结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小等优点。 1、前置预处理装置 同时具备可再生能力,为分析仪表提供洁净样气。 2、在线气体分析仪 采用四方仪器自控系统有限公司拥有自主知识产权的Gasboard-3200在线红外沼气分析仪,能够同时测量CH4,CO2,H2S,O2的浓度。 3、校准装置 配备校准装置,包含标准气体、减压阀、校准管线和接头等部分组成。 4、通讯接口 采用在线气体分析仪自带4~20ma输出接口。项目成效 该科学院低碳研究中心使用沼气成分分析系统gasboard-9060帮助操作人员实时监控沼气经过水洗装置后的CO2、H2 、CH4、H2S气体成分浓度,大大减少了人工取样测试成本,并可由此改进水洗装置,改进工艺。来源:微信公众号@沼气工程及其测控技术,转载请务必注明出处
  • 大气探测激光雷达、宽幅成像光谱仪成功升空
    作者:张双虎 黄辛 来源:中国科学报北京时间4月16日2点16分,大气环境监测卫星在我国山西太原卫星发射中心成功发射。中国科学院上海光机所研制的大气探测激光雷达、中国科学院上海技物所研制的宽幅成像光谱仪随大气环境监测卫星成功升空。大气环境监测卫星由中国航天科技集团八院抓总研制,是国际首颗具备二氧化碳激光探测能力的卫星,将进一步提升我国大气环境综合监测、全球气候变化和农作物估产及农业灾害等应用能力,推进卫星遥感数据在生态环境、气象、农业农村等方面应用,有效解决各行业部门对外国遥感数据的依赖。上海光机所研制的大气探测激光雷达在国际上首次采用激光路径差分吸收方法,可全天时、高精度测量全球范围的二氧化碳浓度分布;首次采用碘分子吸收池激光高光谱分辨探测技术实现全球气溶胶垂直剖面分布的精确测量。激光雷达载荷在轨后获取的全球数据,将服务于国家“碳达峰”和“碳中和”双碳国家战略的温室气体二氧化碳浓度高精度监测,同时为全球气候气象研究提供高精度的二氧化碳浓度以及气溶胶、云垂直廓线分布数据。上海技物所研制的宽幅成像光谱仪具备2300公里宽幅可见至热红外波段21通道成像能力,可获取全球、全时段多光谱遥感数据,将有效提升大气气溶胶、细颗粒物、雾霾分布、近海岸带等大气环境的连续检测、预警与评估能力。面对新冠疫情带来的重重困难,中科院上海团队全力以赴、顽强拼搏、协同攻关,充分体现新时代国家战略科技力量的使命担当。
  • 紫外高光谱大气成分探测仪等随大气环境监测卫星进入预定轨道
    4月16日2时16分,大气环境监测卫星在太原卫星发射中心成功发射。卫星上装载了中科院合肥研究院安光所自主研发的三台载荷——紫外高光谱大气成分探测仪EMI、多角度偏振成像仪DPC、高精度偏振扫描仪POSP。图片来源:新华社(郑斌摄)大气环境监测卫星是国家民用空间基础设施首批启动的综合探测卫星,由国家生态环境部牵头、中国航天科技集团有限公司八院抓总研制,是国家民用空间基础设施中长期发展规划中的科研卫星,也是世界首颗具备二氧化碳激光探测能力的卫星。它装载了包括EMI、DPC、POSP在内的五台遥感仪器,国际上首次采用了主被动结合、多手段综合的探测体制,能够大幅提升全球碳监测和大气污染监测能力。卫星在轨应用后将显著提升生态环境、气象和农业等多领域定量遥感服务能力,助力我国实现碳中和与碳达峰、生态文明建设等国家战略,推动航天强国建设。EMI仪器具有2600千米观测幅宽,最小可探测光谱波长间隔0.6纳米,通过对多种气体吸收光谱“指纹”信息的准确识别,可实现单日覆盖全球,对二氧化氮、二氧化硫、臭氧和甲醛等污染气体开展监测。DPC仪器获取的全球大气气溶胶和云的时空分布信息和POSP仪器通过穿轨扫描获取的高精度大气气溶胶参数,在国际上首次实现了DPC和POSP 的“偏振交火”探测方案,可实现对PM2.5、灰霾等颗粒物污染的定量观测,以满足全球气候变化研究、大气环境监测、遥感数据高精度大气校正等应用需求。此次合肥研究院承担的大气环境监测卫星载荷于2021年3月完成正样交付,2022年2月大气环境监测卫星试验队进入发射场以来,不辱使命,奋力攻关,圆满完成了发射前各阶段测试任务。大气环境监测卫星的成功发射和在轨应用标志着我国在大气遥感领域达到国际领先水平。载荷开机运行后,将与2021年9月发射的“高光谱观测卫星”组网运行,增加我国大气环境卫星观测频次,提高重访能力和全球覆盖能力,为我国实现减污降碳协同增效、建设美丽中国的目标提供有力支撑。
  • 天宫二号紫外临边探测专项载荷研制通过验收
    p  6月23日,天宫二号紫外临边探测专项载荷在轨指标评价评审会在北京召开,评审组一致同意紫外临边探测专项载荷通过评审。/pp  评审组由北京大学、国家卫星气象中心、北京应用气象研究所、中科院空间总体部、西安光机所、长春光机所和大气物理所等单位专家组成。/pp  评审组专家认为:紫外临边探测专项在国际上首次提出并实现了环形探测新模式,采用环形+前向联合探测新体制实现了多方位、多波段同时大气成份探测,两台载荷的功能和性能指标满足研制任务书要求,考核评定为成功。/pp  天宫二号紫外临边探测专项载荷由中科院长春光学精密机械与物理研究所负责研制。该专项载荷搭载于天宫二号,于2016年9月15日发射升空。发射成功后10小时,该专项载荷加电,1小时10分钟后温控达到稳定状态。中科院大气物理所作为用户单位,在测试项目及内容覆盖了全部功能、外部、内部接口,并满足任务书要求的基础上开展了在轨指标评价工作。空间实验室在轨运行期间,该载荷对地球边缘大气层进行紫外-可见-近红外光谱临边探测,获取地球临边光谱数据。通过大气成分临边反演技术,获取大气成分如O3的垂直分布,并对大气气溶胶等信息进行反演试验性探索。/pp  天宫二号紫外临边探测专项载荷由紫外前向光谱仪和紫外环形成像仪构成,如下图所示,二者具有强互补性。环形成像仪提供大气辐射多方位空间分布与动态的宏观结构,前向光谱仪提供某一方位的精细结构。这是国内首次采用临边观测方式进行大气探测,并且可以实现对大气密度和臭氧等大气痕量气体浓度的同时遥感。/pcenterimg alt="天宫二号紫外临边探测专项载荷研制通过验收" src="http://images.ofweek.com/Upload/News/2017-07/10/nick/1499658005903068332.jpg" width="400" height="141"//centerp style="TEXT-ALIGN: center"  紫外前向光谱仪和紫外环形成像仪/pp  紫外临边探测专项的研制与空间实验室的在轨试验,为地球环境与气候预测、空间天气学应用和紫外姿态敏感单元研究等开辟了新方向,为空间大气临边成像光谱探测的业务化运行奠定基础。该专项载荷在大气痕量气体监测、大气与环境预报、空间天气等领域具有广泛的应用前景。/p
  • 【案例分享】某沼气工程脱硫系统效率优化解决方案
    一、案例背景 某公司新上一套日处理10km3沼气净化装置,该装置分脱硫和脱碳两部分,其中,脱硫装置又分湿法脱硫和干法脱硫两部分,湿法脱硫装置参照国内化肥行业半水煤气脱硫装置的工艺设计,两个干法脱硫罐串联于脱硫塔后。 但在生产过程中,脱硫系统多次出现了脱硫塔效果差、脱硫罐阻力大等问题,以至于两周之内两次停产重新装填脱硫剂,既增大劳动强度又影响正常生产。经多方面分析原因并反复试验,确定新的工艺指标和操作方法。二、脱硫系统工艺简介 沼气在脱硫塔内与脱硫液逆向接触,脱除硫化氢,经气液分离器去干法脱硫罐二次脱硫,进入压缩机,送脱碳工序。 沼气流程:沼气气柜一脱硫塔一气液分离器一干法脱硫罐一压缩机一脱碳工序。 脱硫液流程:脱硫塔一富液槽一富液泵一再生槽一贫液槽一贫液泵一脱硫塔。 主反应: H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3 2NaHS+O2 (TTS)=2S↓+2NaOH NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 副反应: Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 2NaHS+2O2=2Na2S2O3+H2O 干法脱硫: Fe2O3H2O+3H2S=Fe2S3H2O+3H2O 再生: 2Fe2S3H2O+3O2= 2Fe2O3H2O+6S 主要工艺指标: 脱硫塔后:H2S≤100ppm 脱硫罐后:H2S~20ppm 总碱度:0.4~0.6mol/L Na2CO3:4.0~7.0g/L NaHCO3:25.0~30.0g/L 脱硫液温度:30~40℃ 脱硫液流量:30~40m/h三、问题分析 1.存在的问题 在脱硫液温度、流量正常的情况下,脱硫塔后、脱硫罐后硫化氢严重超标,脱硫液脱硫效率低,造成大量硫化氢被吸附于脱硫罐中,造成脱硫罐严重堵塞,不得不停产重装处理。 脱硫效率按下式计算: 脱硫效率=(原料气硫化氢含量-脱硫塔后硫化氢含量)/原料气硫化氢含量x100% H2S超标情况见表1。 2.分析原因 当加入纯碱后,脱硫液的脱硫效果有所好转,脱硫罐后硫化氢含量亦有所降低,说明脱硫塔的脱硫效果在脱硫系统中起主要作用。由于脱硫塔后硫化氢含量太高,造成脱硫罐负荷高,以至脱硫罐严重堵塞,系统不得不停产重装两个串联的脱硫罐,但由于脱硫塔的脱硫效果没有好转,仅两周后又得重装脱硫罐,影响正常生产。 从脱硫液方面看,在装置原始开产时,用软水配了共25m3脱硫液,碳酸钠起始浓度高达48.0g/L,但是仅仅运行了五天,碳酸钠含量急剧下降,虽然每天往脱硫液中加入的纯碱相当于5.0g/L,但并没有阻止碳酸钠含量的下降,而且很快降至指标下限(4.0g/L)以下,具体数据见表2。 从表2数据可以看出,尽管每天加入的纯碱相当于5.0g/L,但并没有控制住碳酸钠含量,而碳酸氢钠含量却一直上升:开产第四天已达到了指标上限的两倍左右,虽然总碱度也一直上升,但总碱度的升高并没有提高脱硫效率。 反复分析问题产生的原因,认为沼气与半水煤气成分有较大差异,尤其是二氧化碳含量的差距更为突出:沼气中CO2在30% ~40% ,而半水煤气CO2仅在8%~10% ,可能是副反应消耗了大量的纯碱,造成了碳酸氢钠含量的居高不下,因为从脱硫反应来看,脱除沼气中硫化氢并不消耗纯碱。为验证这一想法,分析脱硫塔后CO2含量,原料气中CO2为37.4%~42.3% ,脱硫塔后CO2为14.6% 一17.2% 。 从开产之前的数据来看,原料气CO2最高为42.6% ,最低为34.7%。经过脱硫塔后被吸收了气体总体积的15%左右,造成脱硫液中碳酸钠含量的急剧下降和碳酸氢钠含量的迅速升高,使得脱硫效率大为降低。 四、解决方案 要解决脱硫塔脱硫效率低的问题,应控制住脱硫液中碳酸钠和碳酸氢钠的含量。在脱硫液中,碳酸钠为有效成分、碳酸氢钠为无效成分,只加人纯碱不一定能够控制住碳酸钠含量,而且还会进一步增高碳酸氢钠含量。需要采取既能保持碳酸钠含量,提高脱硫效率,还能降低碳酸氢钠的含量方法。从主反应来看,可以加入烧碱。 为避免加烧碱会对生产造成大的影响,采取烧碱和纯碱一起加的方式:先往配碱槽中加人脱硫液2~3m (含碳酸氢钠约100~150kg),然后加入50kg烧碱,待烧碱全部反应后,再加入40kg纯碱和适量脱硫剂,将该脱硫液送人系统脱硫液,脱硫效果见表3。 由表3可以看出,在脱硫液中加入一定量烧碱后,碳酸钠含量得到控制,碳酸氢钠含量也有大幅下降,脱硫效率明显提高。从以上分析数据来看,因碳酸氢钠的含量较高,总碱度不能控制在0.4~0.6mol/L,而应控制在0.7mol/L以上。 五、结语 (1)使用沼气分析仪监测甲烷含量,掌握甲烷回收率、脱硫效率等关键数据,并据此进行厌氧发酵、提纯过程的工艺优化,可以显著提高沼气和生物天然气工程的经济效益。 (2)沼气脱硫不同于半水煤气脱硫,其二氧化碳高的性质决定了其脱硫不能照搬半水煤气脱硫工艺,需要加以改进。 (3)因沼气的二氧化碳量较高,造成脱硫液碳酸氢钠含量高,因此总碱度指标应控制在0.7mol/L以上。 (4)在沼气二氧化碳含量高的情况下,可以往脱硫液中加入一定量的烧碱,但要注意加入量必须参照系统脱硫液中碳酸氢钠含量,必须在配碱槽中加入,不能让烧碱直接进入脱硫液中,特别是在脱硫效率低、碳酸氢钠高的情况下更应如此。 (5)改进后成本没增加多少,但脱硫效率却大大提高,而且还避免了碳酸氢钠含量继续升高。 (6)如果原料气量有变化,脱硫液中碳酸氢钠含量会随生产情况变化,每天加入的烧碱也要随之调整。若碳酸氢钠含量在50~60L或更高时,可只加烧碱。 (7)烧碱溶于脱硫液时会放出大量热,且具有强腐蚀性,操作务必注意安全。(来源:微信公众号@沼气工程及其测控技术)
  • 技术前沿:沼气分析仪在沼气提纯与安全监测中的应用
    随着国家对沼气能源的重视,越来越多的行业生产和回收沼气,如污水处理厂,垃圾填埋场等,对沼气成分的监测也就必不可少了。下面小编就简要介绍一下沼气分析仪在污水处理厂、垃圾填埋场的现场应用,以及在高校实验室中,沼气分析仪现场应用的常见问题和解决方法。污水处理厂的现场应用污水先通过截流井进入格栅间的粗格栅(打捞较大的渣滓)到格栅间的细格栅(打捞较小的渣滓)到沉砂池(以重力分离为基础,将污水中比重较大的无机颗粒沉淀并排除)再经过提升泵(提升水的高度),提升泵的出水进入生物处理设备(厌氧池、好氧池、缺氧池),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放。污水处理厂工艺流程其中生物处理设备中有厌氧反应器,污水经过厌氧反应器后产生了沼气,其中CH4的浓度在50%-60%,沼气分析仪采样点就在厌氧反应器后的管道,可以测试出沼气中CH4、CO2、O2和H2S的浓度,样气中主要含水和粉尘,需要经过预处理后,进入仪器测试,通过测试沼气中可燃气体中的浓度(主要是CH4浓度)和沼气的日产量来判断该沼气能否适用。垃圾填埋场的现场应用垃圾填埋场是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地,垃圾卫生填埋场因为成本低、卫生程度好,近年来在国内被广泛应用。垃圾填埋场一般采用分层覆土填埋的方式对垃圾进行处理,堆积一层垃圾后再覆盖一层黄土,这样很容易降低垃圾的污染。垃圾填埋场中沼气是各个气井上的空压机施压将井底的沼气排出,汇总到主输出管道进入气水分离器,除去沼气中的水分和杂质,通过罗茨风机沼气进入原气压缩机,压缩和提高沼气中CH4的浓度,经过提纯后的沼气进行脱硫、脱碳,进入成品气脱水装置再次脱水,最后进入成品气压缩机制成成品气民用。垃圾填埋场工艺流程成品沼气中CH4的浓度在98%左右。沼气分析仪的采样点一般可在气水分离器后和成品气压缩机后的分支管道上,此处样气比较干净,但也必须经过预处理后,才能进入仪器测试,通过测试沼气中气体的浓度判断该气是否适用。对以上两种工艺现场的沼气成分监测,均适合使用在线的沼气分析Gasboard-3200,改产品采用自主研发的NDIR非分光红外技术和ECD长寿命电化学技术,可实时在线测量沼气中CH4、CO2、H2S、O2的体积浓度,测量精度高、结构简单、操作方便、实用性好,目前在国内外垃圾填埋、污水处理、厌氧发酵生产工艺和CDM计量等领域广泛应用。高校沼气项目常见问题和解决方案国内高校和研究所也对发酵产生沼气项目进行试验,需要便携的沼气分析仪对试验进程中每天产生的沼气进行监测。下图是华中农业大学秸秆发酵实验室:Gasboard-3200L现场应用沼气分析仪Gasboard-3200L可同时测量CH4、CO2、O2、H2S的体积浓度,在现场测试的过程中,结合现场使用经验以及返厂维修仪器的情况,以下几个问题需要留意:1仪器进水。沼气中含有大量水分,如果没经过除水或除水效果不好,沼气进入仪器时会带入液态水,导致传感器污染,仪器不能正常使用。2实验室发酵沼气产生量很少,一天一般只有300-500ml,但需要每天进行监测,样气不足,导致仪器测试数值的不准确和不稳定。3实验者对生产的沼气很有信心,对测试样气数据有疑问,但现场无标准气体进行验证。针对以上几个常见问题,解决方案如下:1沼气分析仪配备了预处理,针对水分较多的现场,建议在预处理后加入一个除水过滤器,能有效地除去沼气中的水分和污染物,保证仪器的传感器不进水。2现场沼气产量较少,导致测试值不准确,可通过和客户沟通,沼气过水后,采集起来,直接抽取进入沼气分析仪测试,流量范围在0.7-1.2L/MIN,抽取20s即可读取数据。3在销售过程中,最好建议客户配置标准气体,特别是CH4标准气体,客户对测试样气有疑问时,可测试标准气体,以验证是仪器问题还是沼气生产工艺问题。随着国家对沼气能源的重视,高校、科研部门与沼气相关的研究,大中型沼气工程等沼气相关项目的大量出现,沼气分析仪将有更大的市场和更好的发展前景。
  • 影响沼气发酵的5大原因探析
    沼气是利用粪便、农作物秸秆等有机物在厌氧的条件下,经过微生物生理代谢产生主要成分为CH4和CO2,还有少量的H2、H2S、CO等可燃性气体,属生物质能源。开展沼气发酵的研究有着重大的意义和作用,本文就沼气发酵的影响因素进行了探讨。1.温度 沼气发酵可分为三个温度范围:50~65℃称高温发酵,20~45℃称中温发酵,20℃以下称低温发酵。此外,随自然温度变化的发酵方式称常温发酵。 沼气发酵受到温度和温度波动的影响。在同一温度类型条件下,由于沼气发酵微生物的代谢活动随着温度的上升而增加,在一定的温度范围内,温度越高,发酵产气速率越快;短时间内若温度波动幅度过大时,可能导致停止产气。 很多研究者对此进行了大量的研究,Harremoes等通过分析实验结果,得出了以下结论:中温厌氧消化的最佳温度为30~40℃。当温度在15℃以上时,厌氧发酵才能很好地进行。温度在10℃以下,无论产酸菌还是产甲烷菌都都受到严重抑制;温度在10℃以上,产酸菌首先开始活动,总挥发酸的产量直线上升;温度在15℃以上时,产甲烷菌的代谢活动才活跃起来,产气率明显提高,挥发酸含量迅速下降,在气温下降时必须考虑保温。2.酸碱度(PH值) 通常沼气池中的产甲烷细菌适宜的PH值范围为6.5~7.8,PH值的变化会直接影响产甲烷菌的生存和代谢。一般情况下,沼气池的PH值应维持在6.8~7.5之间,最好在7.2左右。 pH值在5.5以下,产甲烷菌的活动完全受到抑制,而pH值上升至8甚至8.5时,仍保持一定的产气率。产酸菌的pH值范围为4.0~7.0,在超过甲烷菌的最佳pH值范围,酸性发酵可能超过甲烷发酵,造成反应器内“酸化”现象的发生。 影响pH值变化的因素主要有以下几点:一是发酵原料的pH值;二是在厌氧发酵启动时,投料浓度过高,接种物中的产甲烷菌数量不足,以及在消化器运行阶段突然升高负荷,都会因产酸与产甲烷的速度失调而引起挥发酸的积累,导致pH值下降,这往往是造成厌氧发酵启动失败或终止的主要原因。 在厌氧发酵过程,如果pH值过高,可适当投入石灰水、Na2CO3溶液加以中和,也可靠停止进料产酸作用下降、产甲烷作用相对增强,使积累于发酵液内的有机酸逐渐分解,pH值则逐渐恢复正常。 如果pH值降至6.0以下,则应在调整pH值的同时,大量投入接种污泥,以加快pH值恢复。为防止沼气发酵酸化作用的发生,应加强对pH值的检测,如果所产气体中CO2比例突然升高或发酵中挥发酸含量突然上升,都是pH值要下降的预兆,这是应采取措施减少进料,降低消化器负荷,即可避免酸化现象,如果等到pH值下降后,再进行补救则难的多。 厌氧消化器3.氧气含量 沼气发酵启动和投料时带入的一部分氧气对沼气发酵危害不大,不会破坏沼气发酵的正常进行。这是因为沼气池中存在一部分好氧菌和兼性菌,带入的氧气很快会被不产甲烷细菌中的好氧菌或兼性菌消耗掉,使池内保持厌氧环境,同时这一部分氧气也使好氧菌、兼性菌与厌氧菌保持着动态的平衡关系,但为了保持好的厌氧环境,发酵过程中必须不漏气。4.沼气发酵原料的碳氮比 发酵原料的碳氮比(C/N),是指原料中有机碳含量和氮含量的比例关系。沼气发酵微生物需要的一定的碳、氮、磷等营养物质,才能正常生长和进行生命活动。碳元素为微生物生命活动提供能量,是形成甲烷的重要物质;氮元素也是构成微生物细胞的主要元素。这三种营养元素之间的比例,不论是好氧发酵还是沼气发酵,氮与磷的比例是确定值,为5:1。碳与氮的比值则范围较宽,以往的实践认为发酵原料的C/N以(13~30:1)为宜,大于30:1效果不佳,小于13:1还可正常发酵。但是,实际上以人粪便为主要原料(C/N=3.9:1)的沼气池也能很好的运行。所以,正常的沼气发酵要求合适的碳氮比,但不严格,要重视沼气池的启动和培养好相适应的菌种,提高沼气发酵细菌的适应能力。 在沼气发酵过程中,细菌不断将有机碳素转化为CH4和CO2,产生的沼气放出,同时将一部分碳素和氮素合成细胞物质,多余的氮素物质则被分解以NH4HCO3的形式溶于发酵液中。经过这样一轮的分解,C/N值下降一次,生成的细胞物质死亡后又被用作原料。要想消化器内的C/N值适宜,进料的C/N值则可更高些。因为厌氧细菌生长缓慢,同时死亡的老细胞又可作为氮素的来源,所以污泥在消化器内滞留期越长,对投入氮素的需求越少。5.沼气发酵接种物 沼气发酵细菌的多少和质量的高低直接影响沼气发酵、产气速率和沼气的质量。沼气发酵能否快速启动与高质量和大量的接种物有关。 如果沼气发酵启动时的接种物不够,可能会出现启动缓慢,经过很长时间,产气速率仍然较低的情况;接种物质量较差,产甲烷细菌数量较少,活性较低,此时水解性细菌和产氢产酸细菌很快繁殖,而产甲烷细菌繁殖较慢,导致不产甲烷作用较快,产甲烷与不产甲烷过程的平衡失调,就可能造成有机酸的缓慢积累,发酵液pH值下降,沼气池酸化,出现产气慢和沼气中甲烷含量低且质量差的情况。 近年来,随着监测技术朝着智能化和网络化的方向发展,物联网技术的应用不仅有效地推进了沼气工程监测信息化的进程,同时也为厌氧发酵的研究,沼气工程的高效运行提供了技术支撑。 沼气工程运行管理智能监控 沼气工程监测系统在预处理单元采集水量、温度和物料TS浓度等参数;在厌氧发酵单元采集温度、压力,PH值和物料TS浓度等参数并安装过载报警装置;在沼气输配气单元采集沼气成分、流量、贮气容积和压力等参数并安装沼气泄漏和过载报警装置;在污水处理单元安装COD,BOD,总P和总N等环保指标监测装置;在沼肥生产单元安装N,P,K和微量元素检测仪器;在沼气站采集现场温度、湿度和风速等环境条件。 系统将上述参数转化成数据信号,通过双绞线或无线路由节点传输至DTU(数据传输单元),DTU将串口数据转换为IP数据,再通过GPRS网络或者3G网络将IP数据传输到后台服务器,管理人员通过电脑或LED大屏在线监控、调取数据、统计分析等。 沼气工程物联网在提高沼气工程管控水平和生产效率上具有显而易见的积极作用。沼气工程物联网对沼气工程生产全程进行在线监测,通过数据库和专家咨询系统可及时发现并解决设备问题,排除运行故障,通过智能化管控系统,实现进出料、输配气、沼肥生产和污水处理等环节自动化控制,能提高产气量、提升沼肥生产质量和污水处理效果,实现沼气工程管理科学化、控制自动化、运行智能化,节约劳动成本,降低能耗,提高沼气工程生产效率。来源:微信公众号@沼气工程及其测控技术,转载请务必注明出处。
  • 江苏省计量院开展可燃气体探测仪检定
    9月6日上午,在国家石油天然气大流量计量站南京分站标准厂房内,一场特殊的考核正在进行,考核的对象正是这座厂房内的“瞭望员”——61台可燃气体报警仪。与泰坦尼克号邮轮上的瞭望员有所不同的是,这些厂房里的“瞭望员”监测的对象是管道内泄漏出来的天然气,主要成分为甲烷。国家石油天然气大流量计量站南京分站设在中国石油西气东输管道公司南京计量测试中心,主要承担西气东输管道沿线压力高于2.5兆帕的天然气流量计量仪表的检定、校准、测试任务。  江苏省计量院化学计量研究所工程师蒋孝雄告诉笔者,甲烷在空气中的爆炸极限为5.0%到15.0%,一旦达到爆炸极限,遇到明火,就会发生爆炸。对西气东输管道工程这一“能源走廊”而言,后果不堪设想。作为这场特殊考核的主考官,蒋孝雄和同事王以堃的职责是对厂房内的61台可燃气体报警仪进行检定,找出不称职的“瞭望员”。  考核开始了。和邮轮上的瞭望员一样,这些监测甲烷气体的“瞭望员”似乎也懂得“登高望远”的道理:它们绝大多数都“身”居“高”位,被安装在了离地面三、四米的墙壁上。这使得两名工程师不得不借助人字梯与它们进行面对面的接触。据蒋孝雄介绍,对这批特殊“瞭望员”的考核主要有4个指标,分别是示值误差、报警功能、响应时间和重复性。考核方式简单来说,就是让“瞭望员”“闻”甲烷空气标准气体,看它们的反应速度及准确度。  爬上梯子、接上导管、打开阀门,“嗅”到甲烷气体后,一名“瞭望员”迅速在自己的液晶屏上显示出了跳动的数字。“15、16、17、18、19……”当数值超过20时,“瞭望员”发出了红色的预警信号。此时,距离标准厂房百米外的中央控制室内报警声大作。王以堃说,显示屏上的数字对应的是%LEL,LEL是可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最低浓度,即爆炸下限。对甲烷而言,这个下限是5%。当数字达到20时,表明空气中的甲烷气体浓度已经达到爆炸下限的五分之一,报警就启动了。之所以要将报警点设置成20%LEL,就是为了及早预警危险,提醒相关人员采取处置措施。  随着标气的不断导入,液晶屏上的数字也不断上升。约十多秒钟后,显示屏上的数字定格在52上,不再上升。蒋孝雄解释说,检测用的标气是浓度2.5%的甲烷空气,相当于50%LEL。显示值只要在±10%以内都是合格的。经过一番仔细考核,两位工程师最终确认这名“瞭望员”是称职的。  巨大的标准厂房内布满了各式各样的流量装置,宛如一个管道“丛林”。有时,两名工程师甚至找不到合适的位置架梯子,为了近距离观察安装在墙上的仪器,他们顾不上危险,爬立柜、攀栏杆,想方设法按照规程要求开展检定工作。一次次测试,一回回攀爬,一个个“瞭望员”在他们的严格考核下顺利过关。  接近中午时分,蒋孝雄发现,一台报警仪有些异常。通上标准气体后,该仪器的显示屏上始终显示为“0”。为谨慎起见,两名工程师用不同浓度的标气反复试验了多次,但墙上的仪器丝毫“不为所动”。经过分析,两名工程师认为,该仪器的探头可能已经损坏。经过与用户方沟通后,他们为仪器更换了新的探头,重新进行测试。果然,在更换新探头后,这台报警仪有了响应,但响应数据明显偏高。“这会造成假报警,必须调修!”王以堃说。两名工程师在离地三米的空中硬是站了半个多小时,终于把这台报警仪调整至正常状态。蒋孝雄长舒了一口气,给这台报警仪贴上合格标签。  午餐后,两名工程师顾不上休息又投入到紧张的考核中。两个小时后,考核结果揭晓:61名“瞭望员”中60名顺利过关,1名成绩不合格。
  • 深度对比|欧洲沼气究竟领先我们多少?
    通过对比欧洲与我国沼气工程发展现状及各自技术特点,笔者提出了欧洲大型沼气工程技术国产化尝试方向,阐述了沼气工程监测技术对于促进沼气工程自动化运行的重要意义,并介绍了沼气工程监测系统在沼气工程中的应用。一、欧洲沼气工程技术现状欧洲沼气工程技术发展较早,始于20世纪70年代,目前已是世界上沼气厂最普及的地区。欧洲的沼气工程技术主要以高浓度有机废弃物联合消化工艺(CSTR)为主,绝大多数配备热电联产系统。欧洲沼气工程具体的技术特点如下:①重视原料复配,产气率高欧洲沼气工程原料不仅包括牛粪、猪粪、鸡粪等畜禽粪便,还有玉米、马铃薯等能源作物,以及屠宰场废弃物、城市餐厨垃圾、城市污泥等。通过这些原料的混合和合理复配,可以提高原料中的碳、氮含量,并调整出可使产气率最高的碳氮比。德国90%以上的农场沼气工程采用混合原料发酵。②工艺统一,热电联产,效益高在德国和丹麦,90%以上沼气工程选用CSTR工艺,统一的工艺有利于制定统一的技术标准和管理办法,同时便于接管运营后续服务的开展。热电联产指产出的沼气主要用于发电,33%~37%的能量转换为电能,在发电的过程中产生大量的余热,用于CSTR加热和农场或社区供热,提高了沼气的利用效率,增加了沼气工程的经济效益。③实现自动控制,运行管理便捷利用厌氧消化系统专用的自动控制系统与软件,实现沼气工程的自动化管理和远程监控,节省大量人力的同时又提高了工程生产效率。比如国内一万头牧场大型沼气工程,操作管理人员达30人之多,而同等规模沼气工程中欧洲利用远程监控系统只需1~2人。④沼渣沼液及时还田,杜绝二次污染沼渣、沼液贮存期约3~6个月,施于周围农田。许多农场建的沼气工程多采用2个发酵罐串联发酵,其中第一个发酵罐贮存并在其中连续产气,同时该罐还兼做沼气贮气装置。贮存在第二个发酵罐的料液经过一段时间后被排放出来,然后作为有机肥喷施到农田里,所以不存在废液二次污染问题。此外,沼气工程配套设备与技术装备先进,如进料设备、搅拌设备、脱硫设备、沼气存储设备、热电联产设备、沼气工程监测成套设备等优良性均处于世界沼气行业的领先地位,并且沼气工程自动化程度高。沼气工程无论规模大小全部只需一人管理即可稳定运行,节省人力资源,降低运行成本。二、我国沼气工程技术现状中国沼气建设同样起步于20世纪70年代,至今已有30多年的发展史,中间经历了快速发展期和回落阶段,如今也已步入了新的发展局面。我国沼气工程技术具有如下特点:①工艺类型多,效率普遍不高我国在发展沼气工程的过程中,在户用沼气方面取得了较大成就,而大中型沼气工程由于缺乏行业权威组织统一的技术指导,南北方地区差异较大,各地分别用土法建沼气工程,发酵温度低,缺搅拌,沼气产气率低。②产品利用率低,经济效益差我国建大中型沼气工程开始以处理废弃物和生产能源为出发点,而不是以充分利用资源为出发点,在工艺设计中对产品的应用重视不够,包括有机肥的生产、沼气发电余热的利用等。在产品产量低、使用率低的情况下,工程的经济效益自然就差,这也是我国沼气工程发展缓慢、运行困难的根本原因。③工程设备化低,生产方式落后受限于技术水平和成本控制,普遍采用传统的现场加工安装的方式,没有实现工程的设备化和标准化,传统安装方式工期长,难维护,不便于检修,质量难保障。同时,进出料方式落后,手动操作管理,不但需要人工较多,而且外观不佳,影响厂区整体环境。三、欧洲沼气工程技术国产化方法近年来,国内沼气工程技术的进步有目共睹,例如根据本地的温度环境及原料等综合情况选择合适的工艺,沼液沼渣综合利用,杜绝二次污染等。笔者认为,为了使我国能尽快达到欧洲沼气发展水平,我们还可以在以下两个方面进行尝试:①走原料集约化道路目前我国的沼气工程原料比较分散,多数以自己供给为主,这样的原料比较单一,且不能维持大型沼气工程的产气需要,重复建设,浪费严重。所以我们在设计沼气工程时,充分考虑当地的原料资源,如工业废水、生活垃圾、生活污水、工厂废料,农畜粪便等,将这些有用的资源全部为我所用,在当地单独建立一个大型的沼气工厂。②走自动化道路我国目前的沼气生产基本靠人力装料,人员监控,没有使用自动化设备来进行生产,所以效率较低,且生产维护成本较高,难以推广。因此,我国的沼气生产应该走自动化道路,实现自动装料出料,自动监控发酵、存储及输送,这样我国的沼气生产才能提高效率,且有利于推广。此外,沼气工程本身有公益的性质,可以走“企业自筹资金,申请国家资助,利用国际援助,引进投资运营”的模式,提高项目建设水平,确保项目的收益。四、沼气工程监测系统在沼气工程中的应用沼气工程监测技术是促进沼气工程自动化、智能化运行的关键因素。近年来,我国关于推动沼气工程向工业化、智能化、自动化方向发展的呼声日益高涨。农业部也曾于去年11份在武汉召开了国际农业废弃物资源化利用全流程信息化管理培训班,并组织参观了国内沼气工程远程监测领域的先行企业四方仪器自控。沼气工程监测系统以气体成分和流量传感器为依托,集成监测设备,同时结合软件开发技术,把沼气工程运行过程中的关键参数与互联网连接起来,进行信息传递,将沼气工程与业主、操作者、管理部门联系起来,以实现对沼气及附属产品生产销售的智能化识别、定位、跟踪、监控、服务、管理和决策。大中型沼气工程监测方案Gasboard-9230早在2013年,四方仪器自控自主研发的沼气工程物联网系统就经湖北省科技厅鉴定达到国际先进水平,并获得了工信部物联网发展专项资助。目前,该系统已实现了多个省市沼气工程的远程监控。在大型沼气工程现场的应用红外气体分析仪(防爆型)Gasboard-3500沼气工程监测系统在沼气工程验收、监督、运行中,扮演者不可或缺的重要角色,是沼气工程管理和运行可靠的数据来源。在实际应用中,业主可根据沼气工程流量、成分数据,指导确定沼气工程的运行参数;另一方面,该系统可分省、市、县、业主四级网络访问权限,对各大中型沼气工程数据进行统计报表和历史趋势分析。总的来说,沼气工程监测系统的作用主要体现在以下两点:①提高沼气工程管控水平和生产效率对沼气工程生产全程进行在线监测,通过监测数据可及时发现并解决设备问题,排除运行故障;通过系统优化,能提高产气量、提升脱硫效率、热电联产效率,掌控沼气生产质量,实现沼气工程管理科学化、运行智能化,同时节约劳动成本,降低能耗,提高沼气工程总体生产效率。②保障沼气工程运行安全通过沼气工程物联网智能预警系统和视频监控,能对运行参数异常、设备故障、操作违规和灾害天气发出警报,及时通知操作人员和管理人员,如:沼气站内烟雾探测报警、水位超高报警、沼气泄漏、物料过载报警,无关人员误入、违规操作报警等,能排除人员伤亡、工程损坏、起火爆炸等安全隐患,有效保障沼气工程运行安全。(来源:沼气圈)
  • 《2020年中国温室气体公报》公布 全球二氧化碳浓度继续升高
    9月29日,中国气象局发布《2020年中国温室气体公报(总第10期)》。当日,中国气象局科技与气候变化司副司长严明良在中国气象局10月新闻发布会上介绍,2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。中国气象局科技与气候变化司副司长严明良(图片来源:中国气象局)严明良表示,《2020年中国温室气体公报(总第10期)》与联合国世界气象组织(WMO)发布的《2020年WMO温室气体公报》相呼应,报告了中国2020年主要温室气体监测数据情况。严明良介绍,目前中国气象局有7个国家大气本底站开展温室气体业务观测,分别为青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、湖北金沙、云南香格里拉和新疆阿克达拉。瓦里关国家大气本底站是世界气象组织全球32个大气本底站之一。2020年瓦里关国家大气本底站观测的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别为414.3±0.2 ppm、1944±0.7 ppb、333.8±0.1 ppb,与北半球中纬度地区平均浓度大体相当,二氧化碳浓度较2019年增幅约2.5ppm,与全球增幅持平。2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。据悉,中国气象局在世界气象组织框架下,协调中国区域的温室气体及相关微量成分高精度观测,所用数据处理方法、标准、流程均与国际接轨,自上世纪九十年代开始温室气体本底浓度观测。从2016年起,我国发射3颗二氧化碳在轨卫星,2018年开始开展机载温室气体在线观测和平流层温室气体原位观测试验。2021年,中国气象局组建了包含44个国家级气象观测台站和16个省级气象观测站在内的国家温室气体观测网。截至目前,已经初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。温室气体主要包括《京都议定书》限排的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、三氟化氮(NF3),以及《蒙特利尔议定书》限排的消耗臭氧层物质。世界气象组织/全球大气监测网(WMO/GAW)负责协调大气温室气体及相关微量成分的系统观测和分析。大气温室气体浓度联网监测分析是历次《联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)科学评估报告》《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》、WMO和联合国环境规划署(UNEP)《臭氧损耗科学评估报告》等的数据来源和科学基础。2021年10月25日,WMO发布《2020年全球温室气体公报》。公报采用的大气温室气体浓度数据来自WMO/GAW、全球大气气体先进试验(AGAGE)等。公报称,全球大气主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史记录,二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别达到413.2±0.2 ppm、1889±2 ppb、333.2±0.1 ppb,2020年大气二氧化碳浓度增幅约2.5 ppm,高于过去十年平均增幅(2.4 ppm)。2020年全球大气甲烷和氧化亚氮浓度也达到了新的高度,增幅分别达11 ppb和1.2 ppb。根据美国国家海洋大气局(NOAA)的温室气体指数分析结果,2020年由大气长寿命温室气体引起的辐射强迫相比1990年上升了约47%,而其中二氧化碳的贡献超过80%。会上,严明良还表示,未来,中国气象局将进一步提升观测能力,形成覆盖我国16个气候关键区并辐射全球主要纬度带的全要素温室气体本底观测骨干网,增强全球大气二氧化碳和甲烷宽覆盖、高精度、高时空分辨率的业务化观测能力,基于我国自主卫星,联合多种星载探测手段,提高全球温室气体监测水平,为顺利实现我国碳达峰目标和碳中和愿景目标提供科学监测支撑。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬在会上透露,“十四五”期间,中国气象局计划在全国16个气候关键观测区增补9个大气本底站,现正在开展前期的选址等相关工作。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬(图片来源:中国气象局)同时,“十四五”期间,中国气象局还计划在我国主要的地、市级以上城市以及区域代表性好的地区,开展以二氧化碳为主的温室气体浓度的高精度在线观测和通量观测,并且有针对性地推动开展甲烷等非二氧化碳等温室气体浓度的观测,以满足我国碳中和监测评估系统的评估的需求。此外,中国气象局还将进一步加强国家级、省级在温室气体观测计量、标校溯源等方面的能力,进一步发挥中国气象局在我国温室气体监测方面的优势。
  • 珠江啤酒污水处理的沼气监测技术
    珠江啤酒集团有限公司于1985年建成投产,是一家以啤酒业为主体、以啤酒配套和相关产业为辅助的大型现代化企业,是全国企业500强之一,在中国啤酒行业中享有“南有珠江”的美誉。珠江啤酒的污水产生沼气主要用于电冷联产,甲烷高于60%直接用于发电;低于60%时,进入溴化锂,用于制冷。 啤酒厂污染源主要是啤酒生产过程中排出的废水、废渣。而啤酒工业废水主要含糖类,醇类等有机物,有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体要消耗大量的溶解氧,如不对其进行污水处理,将对水体环境造成严重危害。 啤酒工业废水、废渣经厌氧发酵处理产生的沼气,可驱动沼气发电机组发电,同时还可充分利用发电机组的余热用于沼气生产,其综合热效率达 80 %左右,大大高于30~40%的一般发电效率,经济效益显著,所以污水产沼无疑是处理啤酒工业污水的最佳方法。 沼气的主要成分是甲烷气体。通常,沼气中含有60~70%的甲烷,30~35%的二氧化碳,以及少量的氢气、氮气、硫化氢、一氧化碳、水蒸汽和少量高级的碳氢化合物。由于甲烷是易燃易爆气体,二氧化碳是温室气体,而硫化氢不仅腐蚀性强、也是有毒、有害物质。为了能够安全、可靠、高效地利用沼气,针对污水沼气水份高、腐蚀性强的特点,珠江啤酒集团采用了四方仪器自控系统有限公司一套完善的一体化沼气分析系统Gasboard-9060,对气体收集、安全控制、碳总量减排、回收利用等环节进行严格的监测。 据了解,该系统配置了不锈钢防腐机柜及元器件防腐处理、全自动免维护预处理装置,内置了硫化氢传感器寿命延长装置等,可在24小时无人值守情况下实现实时的在线监测,确保设备在恶劣环境下可靠、稳定地运行。并且监测系统整体控温,在低温高寒区域也可适用,为公司污水沼气的回收利用提供了有效的数据。 整个系统方案包含五大组成部分: 1) 自主知识产权的红外和电化学气体传感器 对于二氧化碳、甲烷分析,采用了自主知识产权的NDIR非分光红外气体传感器技术,寿命长,仪器维护量少。对于硫化氢、氧气分析,采用了长寿命的电化学传感器,能够保证设备长期、正常使用。 2) 红外传感器恒温装置 沼气应用现场通常昼夜温差变化较大,传统的红外传感器虽然有温度修正,但是仍然受环境的变化的影响,于是会出现昼夜浓度波动较大的情况。本方案中红外传感器恒温装置,精确控温,可以消除外界环境温度条件的干扰,测量结果不受环境温度的影响。 3) 多级高效的预处理 沼气湿度达到100%,并且含有杂质,为保证凝结液态水不进入分析单元,避免污染、堵塞管路和气室,系统采用管路伴热、流量控制、除湿调节、汽水分离、柜体伴热等措施,可以保证系统安全、可靠运行。 4) 全自动化程序控制采样及排水装置 通过自动控制方式切换采样与排水过程,保证测量的连续性。另外,排水周期可以通过程序进行设置。 5) 独特的硫化氢传感器的寿命保护装置 由于硫化氢通常采用电化学传感器测量,而一般的硫化氢电化学传感器的寿命在100000 ppm小时,因此在很多现场出现硫化氢传感器寿命短的现象。本系统中采用了一套专门的硫化氢寿命保护装置,能够使得硫化氢的使用寿命提高30-40倍。 整个沼气分析系统结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小,珠江啤酒使用四方仪器一体化沼气分析系统Gasboard-9060,实时在线监测甲烷、二氧化碳、氢气 、氧气浓度,降低了人工负荷,减少了人工成本,为气体的收集、安全控制、碳总量减排、回收利用等环节提供重要依据,确保沼气安全、可靠、高效地利用。(欢迎转载,转载请注明来源:沼气工程及其测控技术)
  • 台风暴雨无所遁形!这台“太空CT机”开启中国紫外高光谱探测新篇章
    极端气象灾害持续给全球带来巨大生命财产损失,如何应对?如今,中国有了能精准捕捉台风暴雨的全新“大国重器”。今天(7月1日),央视新闻记者从中国气象局获悉,风云三号F星正式投入业务运行。F星是风云三号系列的第七颗卫星,同时也是风云系列第三颗太阳同步上午轨道卫星。它将接棒风云三号C星,开展全球地气系统综合探测业务。新华社发 胥晓璇 编制由中国航天科技集团八院抓总研制的F星,于2023年8月3日在酒泉卫星发射中心成功发射。它搭载10台功能强大、性能先进的遥感仪器,可大幅提高对大气温湿度垂直廓线、大气痕量气体及地球辐射收支能量的观测精度。尤其是新研的2台紫外高光谱探测仪,将开启我国风云卫星紫外高光谱探测新篇章。在试运行过程中,F星对内蒙古东部、东北地区、华北北部等大范围降雪过程及新疆强降雪天气,以及近期长江中下游强降水天气的监测中发挥了较好应用效益。未来,这台“超级太空CT机”有望对区域和中小尺度天气、短临天气,特别是台风、暴雨等重大灾害性天气预报精度的提高具有重要贡献。风云三号F星在轨效果图。中国航天科技集团八院供图“三维CT”助力精准捕捉台风暴雨全球气候变暖背景下,极端天气气候事件频发。台风和暴雨区域的大气温湿度分布可以描绘台风和暴雨的位置、强度等信息,其分层越精细,台风和暴雨信息刻画就越精准。据航天科技八院风云三号F星总指挥李海生介绍,F星搭载了先进的微波温度计、微波湿度计、红外高光谱大气探测仪三台仪器探测大气温湿度廓线。相比C星,F星大气垂直探测通道数量提升了近47倍。微波温度计大气探测通道17个,微波湿度计大气探测通道15个,红外高光谱大气探测仪探测通道达3000多个。“通道越多大气垂直分层探测越精细,这也就意味着这台大气温湿度‘CT机’垂直分层能力显著提升,对大气温湿度分层认知更精准。”李海生说。同时,通过微波和光学大气探测仪器深度联合,充分发挥微波通道不受天气影响和高光谱探测通道更精细的优势,F星可探测人眼难以分辨的大气温湿度廓线信息,为大气做更精准的“三维扫描”,让台风、暴雨“有迹可循”。中国气象局局长陈振林表示,F星的发射将进一步提升天气预报的时效和精度,为防灾减灾作出更大贡献。风云气象卫星在轨运行示意图。国家气象卫星中心供图“俯瞰、侧视”双管齐下能够高精度、高频次地对全球大气痕量气体的时空分布特征和变化趋势进行动态监测,是F星的一大亮点。痕量气体是大气中浓度低于十万分之一的粒子,主要有臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等,影响着全球大气环境和气候变化。2008年搭载于风云三号A星的紫外臭氧垂直探测器、紫外臭氧总量探测器开机工作,首次实现了我国对全球臭氧总量的定量探测。F星总设计师王金华表示,F星在紫外探测能力方面进行了重要升级,配置了两台新研制的紫外高光谱遥感仪器。其中,紫外高光谱臭氧天底探测仪通过从上而下的天底观测方式获取太阳散射信号,仪器正面“俯视”地球大气,犹如一台“超广角CT机”,可实现每天一幅全球大气微量成分探测图像,能为气候变化研究和环境监测提供重要数据支撑。该仪器幅宽达2900公里,空间分辨率优于7公里,其光谱分辨率和空间分辨率均大幅优于国内外同类紫外探测仪器,达到国际先进水平。紫外高光谱臭氧临边探测仪则以切线形式对大气进行侧面扫描,通过临边方式观测大气紫外—可见光波段太阳后向散射,反演得到全球臭氧垂直廓线、二氧化硫和二氧化氮柱总量以及气溶胶定量和定性产品。其垂直分辨率优于3公里,性能指标同样达到国际先进水平。图源:央视四套将生产6类48种产品F星是一颗极地太阳同步上午轨道卫星。因天气系统在上、下午时段表现迥异,近地轨道卫星采用多星组网观测,能更好地获取时空均匀分布的探测资料。中国气象局副局长曹晓钟表示,F星将与在轨的“下午星”风云三号D星、“黎明星”风云三号E星、“降水星”风云三号G星组网观测,其观测资料和产品将广泛应用于天气预报、气候预测、灾害监测、环境监测等领域。F星投入业务运行后,将生产图像类、云辐射类、海陆表类、大气参数类、大气成分类、空间天气类共计6类48种产品。针对地表和大气成分的探测需求,全新研发了土壤冻融、二氧化氮、二氧化硫、臭氧总量和廓线、气溶胶总量及指数等新型遥感产品。下一阶段,F星将按照“边测试、边应用、边服务”的原则开展在轨测试。截至目前,我国共有9颗风云气象卫星在轨运行,持续为全球129个国家和地区提供数据产品和服务。
  • 激光拉曼光谱沼气/生物天然气分析仪等高端沼气监测装备亮相2017年中国沼气学会学术年会(第15届世界厌氧大会)
    正值中国共产党第十九次全国代表大会胜利召开之际,2017年10月17日-20日,中国沼气学会学术年会作为第15届国际水协会厌氧大会(简称AD15)边会,与AD15大会同期在国家会议中心顺利召开。武汉四方光电科技有限公司作为世界厌氧大会AD15金牌赞助商与企业代表携手全资子公司四方仪器自控系统有限公司出席盛会,四方仪器沼成分及流量测量新品——沼气分析系统Gasboard-9061和超声波沼气流量计BF-3000B也悉数亮相。本届沼气年会由中国沼气学会、清华大学、德国农业协会主办。会议作为世界最有影响力、规模最大的专业级AD15大会的边会,以“创新、发展、和谐、共享”为会议主题,聚集了来自世界各沼气工程领域的专家、学者、企业代表等800余人参会,与会人员围绕产业政策与发展趋势、创新技术与模式、工程应用与案例、厌氧消化技术等议题展开了研讨,为促进国内沼气工程技术进步,加快国内沼气行业发展国际化进程,推动我国沼气事业蓬勃发展献计献策,以更好地服务于生态文明建设,服务于“美丽中国”建设。 2017年中国沼气学会学术年会暨中德合作论坛开幕式现场10月19日,2017年中国沼气学会学术年会暨中德合作论坛开幕式拉开序幕。中国沼气学会理事长张凤桐,农业部科技教育司副司长李波,农业部科技教育司能源生态处处长陈彦宾,中国沼气学会秘书长、清华大学环境学院教授王凯军,农业部农业生态与资源保护总站首席专家、中国沼气学会副理事长李景明,中国沼气学会副理事长、西北农林科技大学教授邱凌,农业部农业生态与资源保护总站可再生能源处处长李惠斌等出席开幕式并致辞,会议由王凯军主持。会上,学会领导高度评价了由四方光电赞助的首届“四方杯”沼气创新创业大赛,并与公司达成共识:未来五年连续支持学会开展”四方杯”沼气创新创业大赛,助力沼气行业技术创新与发展。10月15日,“四方杯”沼气创新创业大赛总决赛现场在本届AD15大会和沼气学会年会上,四方光电董事长熊友辉博士受邀作了Low cost Laser Raman Gas Analyzer for Anaerobic Fermentation and Bio-methane Process Monitoring与“激光拉曼光谱气体分析在大型沼气生物天然气工程中的应用探索”的主题报告。熊博士在AD15大会现场作专题报告报告中,熊博士分析总结了大型沼气和生物天然气制取全流程监测的行业背景,系统阐述了提高沼气和生物天然气经济价值的解决方案及激光拉曼光谱气体分析仪在大型生物天然气工程中的应用优势。他指出优化生物天然气制取过程中气体成分及流量监控是提高生物天然气经济价值最有效的途径,而激光拉曼光谱气体分析技术相较于其他气体分析技术,更能满足大型沼气和生物天然气工程全流程监测的需求。大型沼气和生物天然气工程全流程监控解决方案 目前,国内外对生物天然气制取过程中气体成分监测多采用红外(NDIR)、色谱(GC)、质谱(MS)气体分析技术,但这些技术在实际应用中又存在诸多局限:NDIR不能分析对称结构无极性双原子分子(O2、N2、H2)及单原子分子气体,且量程范围小;GC使用需要载气和耗材,响应时间长,专业性要求高;MS价格昂贵,维护成本高,操作复杂。而激光拉曼光谱气体分析仪响应速度快、使用操作简单,性价比高,可满足生物天然气制取过程中全组分、全流程的实时监测需求。此外,激光拉曼光谱气体分析仪不仅可以测量常规的沼气成分(CH4、CO2、O2、N2、H2S),还可以测量沼气状态工程指标参数(CO、H2),生物天然气微量H2S和露点,燃烧尾气,甚至是沼气工程中VFA、NH3、Siloxane(有待实验)等。同时激光拉曼光谱气体分析仪可实现对多个监测点的实时监测。因此,熊博士提出:一套激光拉曼光谱气体分析仪器可解决沼气生产与生物天然气制取过程中所有取样点的监测。激光拉曼光谱气体分析仪对于生物天然气流程各监测点的全覆盖2012年,由四方光电牵头承担的“激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”项目获得“国家重大科学仪器设备开发专项”立项,其研发生产的激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000除可广泛应用于废水厌氧发酵沼气监测、固体废弃物厌氧发酵沼气监测、甲烷回收项目气体监测、二氧化碳回收项目气体监测等沼气工程领域外,在发电厂、化肥、炼油、石油、油田录井、煤化工、钢铁厂、水泥、陶瓷、生物工程等众多工业生产领域均发挥着重要作用。LRGA-6000能测量几乎所有气体成分,一台仪器可同时测量多种气体成分,适合复杂混合气体的测量,同时还可集成多项功能,以满足不同应用的需求。作为行业领先的沼气工程监测解决方案提供商,四方光电全资子公司四方仪器携自主研发的沼成分及流量测量的专利新产品——稀释法红外沼气分析系统Gasboard-9061和旁流式超声波沼气流量计BF-3000B亮相本次盛会,并吸引了众多业内人士参观及咨询。四方光电-四方仪器展位现场沼气分析系统Gasboard-9061获“稀释法沼气成分测量”技术专利,气体分析单元沼气分析仪荣获“国家重点新产品”,适用于高湿、高H2S含量的沼气监测环境。稀释法沼气成分测量专利技术可将高湿、高H2S含量的沼气进行稀释,有效避免水分凝结对管路及传感器的影响,同时降低H2S气体浓度,延长H2S传感器使用寿命,无需复杂昂贵的预处理单元;气体传感器均采用模块化设计,拆卸更换方便,即插即用,使用和维护成本低;系统搭载超声波气体流量检测单元,可同时检测样气与稀释样气的流量和稀释比。超声波沼气流量计BF-3000B获“超声波同时测量沼气成分与流量”与“旁路式超声波气体流量测量”两项国家发明专利。创新采用旁路式超声波气体流量测量技术,针对高腐蚀、高湿度沼气流量测量,可有效解决传感器被腐蚀、水分冷凝干扰、CO2干扰等测量难题。独创沼气成分与流量同时测量技术,并具备温度、压力补偿功能,可实现沼气流量、成分、温度及压力的同时测量,极大地降低了企业的运行成本。自四方仪器2010年创立以来,始终致力于为沼气工程监测提供整套解决方案,2013年,公司“沼气工程物联网系统及其关键技术研究”项目通过湖北省科技厅成果鉴定,达到国际先进水平;同时,该项目获得国家工信部物联网发展专项资助。截止到目前,公司已为我国多个省份建成沼气工程物联网监测系统,核心技术共申请专利35项,拥有专利权15项,完成软著登记32项,注册商标7项,产品辐射全国各地并出口到近80个国家和地区。科学仪器设备是引领和支撑自主创新的利器,是助推经济社会发展和民生改善的重要技术支撑。今后,四方仪器还将继续加强企业自主创新与产品研发力度,为沼气工程监测提供更加先进、完善的整套解决方案,助力沼气事业的蓬勃发展。
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