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开放光路大气痕量气体成分红外在线自动监测系统

技术特点：
    国内对大气污染中各种温室气体和有机化合物的分析，在相当长的时间内，都是采用气相色谱或液相色谱分散点取样测量法，但这些取样法有很多缺陷。开放光路FTIR是一种新兴的遥感监测方法，由于FTIR具有高灵敏度、高分辨率、高信噪比和较宽的波段覆盖范围等优点，测量过程中无需采样，无需对样品进行预处理。开放光路FTIR系统正被越来越多地应用于大气污染物，特别是有机物的在线监测。因此，研发能实现对大气痕量气体进行快速在线准确测量的相关技术和设备是大气痕量气体在线检测技术的发展趋势。

    “开放光路大气痕量气体成分红外在线自动监测系统”是中国科学院环境光学与技术重点实验室在国家863计划“连续自动环境监测技术系统与设备”重点项目（No.2007AA061504）的部署和支持下，自主研发的大气环境气体和空气质量自动在线监测设备。系统利用傅里叶变换红外光谱技术及双站式开放光路配置，通过对大气痕量气体成分红外辐射“指纹” 特征吸收光谱测量与分析实现多组分气体的定性和定量在线自动监测。

    该系统可实现环境空气温室气体和污染源可挥发性有机物排放的原位、实时监测，可广泛用于环境监测部门对各类污染源排放、大气温室气体和痕量气体业务化监测，也可安装于自动监测站上用于对固定监测点的长期连续监测。

    系统性能优越，定量分析精度达到国际同类产品的水平，可操作性强、易于维护，优于国外同类产品。

发明专利：


主要指标：
1、多组分非接触实时监测10～20种VOCs(并具有可扩展性)；
2、主要成份的检测下限<10ppb；
3、动态范围ppb级到ppm，检测精度优于±5%；
4、响应时间小于1分钟；
5、数据库不少于200物种；
6、CH4、CO2、N2O、NH3等成分检测下限分别达到100ppb、1ppm、10ppb、10ppb；
7、工作温度：－10～45℃；
8、工作方式：连续、在线；
9、软件运行平台：windowsXP。

应用状况：
    应用范围：
1）石油化工厂区及周界的VOCs监测；
2）污染源排放监测；
3）工业生产过程的排放控制监测；
4）大气温室气体监测。

    从经济效益上看，实时在线式监测仪为近年出现的新市场，按全国主要污染源和一些城市环境空气质量及温室气体的监测需求，本项目实现产业化后，将具有非常大的市场前景。

    本项目预计投资规模1000万元，第一期投资约需500万元，产业化后5年内预期经济效益2－3亿元。

    项目单位通过多年的技术攻关和原理样机研发，已形成红外光谱处理技术、痕量气体定量反演算法、硬件系统研制方面的自主知识产权，并已研制成功可实现无人值守在线快速监测的OP-FTIR大气痕量气体监测系统与设备，系统的实用性得到了多次大型科学实验和国家重要公众活动观测任务的实际检验。2008年和2009年，本系统被用于北京、上海地区大气污染的长期连续观测，获得的结果为北京市2008年奥运空气质量保障方案的顺利实施提供数据监督和技术支持。






 
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