在煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）及手工監(jiān)測中，氣體組分的分析方法多種多樣，從傳統(tǒng)的非分散紅外吸收法（NDIR）到電化學(xué)傳感器法，各有千秋。近年來，紫外吸收法因其獨(dú)特的抗干擾能力和直接測量NO?的特性，在煙氣檢測領(lǐng)域，尤其是燃燒源排放監(jiān)測中，應(yīng)用日益廣泛。

    本文將梳理紫外吸收法的基本原理，并重點(diǎn)探討其在氮氧化物和二氧化硫測定過程中的關(guān)鍵注意事項(xiàng)。

    一、方法原理與技術(shù)優(yōu)勢

    紫外吸收法基于朗伯-比爾定律，利用氣體分子在紫外光譜區(qū)（通常為200nm～400nm）的特征吸收來測定濃度。

    1.干擾少，基體影響可忽略

    與紅外法易受水汽和CO?干擾不同，煙氣中的主要背景氣體在紫外區(qū)表現(xiàn)“安靜”。

    背景干凈：燃燒源排放的煙氣主要成分為N?、O?、CO?和H?O。這些氣體在NO、NO?和SO?吸收的近紫外光譜范圍（200nm～400nm）內(nèi)沒有明顯的吸收特征，因此從光譜學(xué)上消除了氣體基體的干擾。

    無光解效應(yīng)：紫外分析儀所采用的光源強(qiáng)度經(jīng)過精確控制，不足以引起樣品氣體發(fā)生光解反應(yīng)，確保了測量的穩(wěn)定性。

    2.可直接測量NO?，無需轉(zhuǎn)換

    這是紫外吸收法相較于化學(xué)發(fā)光法或紅外法的顯著優(yōu)勢。

    傳統(tǒng)方法在測量氮氧化物時(shí)，通常需要先將煙氣中的NO?通過鉬轉(zhuǎn)換器（在高溫下）還原為NO，再進(jìn)行總NOx的測量，過程復(fù)雜且轉(zhuǎn)換效率受催化劑活性影響。

    紫外吸收法利用NO?在紫外區(qū)的特征吸收峰，可以直接測量NO?的濃度，無需使用化學(xué)試劑或NOx轉(zhuǎn)換器，簡化了氣路結(jié)構(gòu)，減少了維護(hù)量，也避免了因轉(zhuǎn)換器失效帶來的測量誤差。

    二、氮氧化物（NOx）測定注意事項(xiàng)

    盡管紫外吸收法干擾少，但在測量NOx時(shí)，仍有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)需要關(guān)注：

    SO?的潛在干擾：紫外吸收法測定NOx的最大優(yōu)點(diǎn)在于，除了SO?外，絕大部分污染源廢氣中常見氣體對測試無干擾。然而，SO?在紫外區(qū)也有吸收。如果儀器算法或波長選擇不當(dāng)，高濃度的SO?可能會(huì)對NO?或NO的測量產(chǎn)生輕微干擾。

    應(yīng)對策略：現(xiàn)代先進(jìn)的紫外分析儀通常采用差分吸收光譜技術(shù)（DOAS），通過精細(xì)的算法將重疊的光譜進(jìn)行分離，有效消除SO?對NOx測量的影響。

    三、二氧化硫（SO?）測定注意事項(xiàng)

    SO?的測量是煙氣排放監(jiān)測的核心指標(biāo)之一，但在實(shí)際采樣和測量過程中，SO?是出了名的“活潑”氣體，極易因吸附、溶解或干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。使用紫外吸收法測SO?時(shí)，需重點(diǎn)關(guān)注以下三點(diǎn)：

    1.顆粒物污染的消除

    廢氣中的顆粒物如果進(jìn)入分析儀的吸收池，會(huì)附著在鏡面上，導(dǎo)致光通量下降，造成測量偏差。

    關(guān)鍵措施：必須在采樣前端配備高效過濾器。過濾器的濾料材質(zhì)選擇至關(guān)重要，必須選用不與二氧化硫發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)的材質(zhì)（如某些特定的氟材料或石英棉），避免SO?在采樣過程中被濾料吸附導(dǎo)致結(jié)果偏低。

    2.水汽冷凝的規(guī)避

    這是現(xiàn)場檢測中最常見的問題。SO?極易溶于水，一旦采樣氣體中的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)成液態(tài)水，SO?會(huì)迅速溶解其中，導(dǎo)致測量結(jié)果嚴(yán)重偏低，甚至?xí)g分析儀內(nèi)部氣路。

    關(guān)鍵措施（二選一）：

    熱濕法：全程高溫伴熱（通常>120℃），保持樣品氣態(tài)直接進(jìn)入高溫測量池，從物理上杜絕冷凝。

    冷干法（需謹(jǐn)慎）：若采用冷干法，必須配備制冷性能強(qiáng)勁的快速冷凝除濕裝置，并配合高效的蠕動(dòng)泵排出冷凝水。同時(shí)要確保氣體在到達(dá)冷凝器前溫度不降低，避免在管路中提前析出冷凝水。整個(gè)過程要快，最大限度減少SO?在冷凝水中的溶解損失。

    3.NO?的光譜干擾

    在紫外波段，NO?的吸收光譜雖然與SO?不同，但在某些寬譜段可能存在重疊區(qū)域。如果煙氣中NO?濃度較高，會(huì)對SO?的測量產(chǎn)生正干擾（即測出來的SO?值偏高）。

    關(guān)鍵措施：這一問題的解決依賴于儀器的算法。必須采用選取不同吸收波段或提取差分信號(hào)等算法，利用DOAS技術(shù)將重疊的光譜信號(hào)剝離，精確計(jì)算出SO?的濃度，從而消除NO?的干擾。

    結(jié)語

    紫外吸收法憑借其抗干擾能力強(qiáng)、可直接測量NO?的技術(shù)特性，正在成為煙氣檢測領(lǐng)域的重要技術(shù)路徑。然而，任何精密儀器都無法完全脫離人的操作與維護(hù)。