NOx, SO2 và CO là những thông số ô nhiễm quan trọng luôn nằm trong danh mục giám sát bắt buộc tại các nguồn phát thải công nghiệp. Để đo được những thông số chính xác, ngoài việc trang bị máy móc phù hợp, doanh nghiệp cần nắm thông số mà phải biết quy trình lấy mẫu, phân tích ra sao. Trong bài viết dưới đây, Việt ECO sẽ chia sẻ nguyên lý và cách thiết bị đo NOx, SO2, CO hoạt động như thế nào nhé!
Thiết bị đo NOx, SO2, CO là một thiết bị nằm trong hệ thống quan trắc khí thải tự động CEMS.
Thiết bị đo NOx, SO2, CO là gì?
Thiết bị đo NOx, SO2, CO hay thuật ngữ chuyên ngành gọi là Gas Analyzer – Bộ phân tích khí. Đây là dòng thiết bị quan trắc chuyên dụng thiết kế để định lượng nồng độ các chất ô nhiễm tồn tại trong dòng khí thải thoát ra trong quá trình sản xuất công nghiệp.
Thiết bị này dùng để đo những thông số nào?
Thiết bị đo NOx, SO2, CO được dùng để đo nồng độ các chất khí dưới đây:
- NOx: Nhóm oxit nitơ, thường gồm NO và NO2.
- SO2: Khí Sulfur dioxide phát sinh trong quá trình đốt nhiên liệu chứa lưu huỳnh.
- CO: Carbon monoxide liên quan đến quá trình cháy không hoàn toàn.
Bên cạnh ba thông số này, thiết bị còn đo được nồng độ khí O2. Nồng độ O2 đóng vai trò là cơ sở để quy chuẩn nồng độ các chất ô nhiễm về điều kiện tiêu chuẩn. Trong các hệ thống CEMS thực tế, một analyzer đa khí có thể theo dõi đồng thời 4 chỉ số: NOx, SO2, CO và O2 trong cùng một chu trình đo.
Thiết bị đo khác gì với hệ thống quan trắc khí thải tự động?
Trên thực tế, thiết bị đo NOx, SO2, CO chỉ là một thành phần cốt lõi nằm trong bộ hệ thống quan trắc khí thải tự động (CEMS). Một hệ thống CEMS tiêu chuẩn sẽ bao gồm nhiều thiết bị khác nhau như:
- Đầu dò lấy mẫu (Sampling Probe): Thường được gắn trực tiếp trên ống khói để gia nhiệt và hút khí mẫu.
- Đường ống lấy mẫu (Sample Line): Đường ống dẫn khí gia nhiệt chuyên dụng chống ngưng tụ nước.
- Bộ xử lý / Điều hòa khí (Sample Conditioning System): Hệ thống làm lạnh, tách bụi, loại bỏ hơi ẩm và điều chỉnh áp suất.
- Bộ phân tích khí (Gas Analyzer): Đây là bộ phận thực hiện đo đạc phân tích nồng độ các chất trong khí thải.
- Thiết bị thu thập và xử lý dữ liệu (DAQ): Ghi nhận tín hiệu, xử lý và lưu trữ dữ liệu.
- Thiết bị truyền dữ liệu (Datalogger): Truyền dẫn dữ liệu đo trực tiếp về Sở Tài nguyên & Môi trường.
- Hệ thống khí chuẩn và hiệu chuẩn (Calibration System): Phục vụ công tác kiểm tra, hiệu chuẩn định kỳ.
Thiết bị đo NOx, SO2, CO hoạt động như thế nào?
Thiết bị đo NOx, SO2, CO hoạt động dựa trên nguyên lý quang phổ (spectroscopy) tức là dựa vào cách mỗi loại phân tử khí tương tác với ánh sáng hoặc năng lượng ở một bước sóng đặc trưng. Mỗi loại khí đều sẽ có dấu vết quang học riêng, chúng hấp thụ hoặc phát ra ánh sáng ở những bước sóng nhất định. Mức độ hấp thụ hay phát xạ này sẽ tỷ lệ với nồng độ mẫu khí có trong mẫu.
Từ nguyên lý nền tảng trên, ba nhóm công nghệ được sử dụng phổ biến nhất trong analyzer đo NOx, SO2, CO gồm:
- Hấp thụ hồng ngoại không tán sắc (NDIR): Đo lượng ánh sáng hồng ngoại bị khí hấp thụ khi đi qua mẫu.
- Phát quang hóa học (chemiluminescence): Đo cường độ ánh sáng phát ra từ phản ứng hóa học giữa khí cần đo và một khí phản ứng.
- Huỳnh quang tử ngoại (UV fluorescence): Đo cường độ ánh sáng huỳnh quang mà phân tử khí phát ra sau khi hấp thụ năng lượng tử ngoại.
Dù khác nhau về cơ chế vật lý nhưng cả ba công nghệ đều tuân theo một nguyên lý chung đó là sử dụng năng lượng ánh sáng để tương tác với phân tử khí. Sau đó, tín hiệu quang học sẽ thay đổi theo nồng độ khí. Tín hiệu này sẽ được cảm biến ghi nhận và chuyển thành tín hiệu điện và bộ xử lý sẽ tính toán ra nồng độ khí.
Quy trình hoạt động của thiết bị đo NOx, SO2, CO
Dưới đây là quy trình hoạt động chi tiết của thiết bị đo NOx, SO2, CO cho các bạn tham khảo:
Bước 1: Lấy mẫu khí thải
Khí thải được trích xuất liên tục từ vị trí phù hợp trên thân ống khói thông qua đầu dò. Trong các hệ thống CEMS, khí thải được hút bằng bơm hút chân không chuyên dụng và đưa về máy phân tích ở nhà trạm.
Bước 2: Xử lý và điều hòa mẫu khí
Khí thải sau khi được trích xuất sẽ đi qua bộ điều hòa khí để trải qua chu trình: Lọc bụi tĩnh –> Làm lạnh nhanh để ngưng tụ và tách hơi nước -> Ổn định áp suất và lưu lượng -> Đưa vào thiết bị NOx, SO2, CO đê phân tích. Mục đích của quá trình này là loại bỏ tối đa bụi mịn, độ ẩm và các chất ô nhiễm gây hư hỏng cảm biến và sai lệch kết quả đo.
Bước 3: Phân tích nồng độ NOx, SO2, CO
Khi khí mẫu sạch và khô đi vào buồng đo, thiết bị sẽ phân tích nồng độ dựa trên đặc tính vật lý hoặc hóa học đặc trưng của từng phân tử khí.
Bước 4: Xử lý dữ liệu đo
Thiết bị NOx, SO2, CO sẽ chuyển đổi tín hiệu quang học/hóa học đo được thành tín hiệu điện tử, sau đó tính toán ra các giá trị nồng độ thực tế. Kết quả đo sẽ được hiển thị theo các đơn vị chuẩn như: ppm, mg/m³ hoặc quy đổi về điều kiện tiêu chuẩn mg/Nm³. Các dữ liệu này sẽ đồng thời được gửi ra dưới dạng tín hiệu tương tự (4-20mA) hoặc giao thức truyền thông số (Modbus RS485/Ethernet).
Bước 5: Lưu trữ và truyền dữ liệu
Dữ liệu từ thiết bị đo sẽ được được truyền sang bộ dữ liệu DAQ/Datalogger để lưu trữ, tự động tính toán trung bình 5 phút, 1 giờ. Hệ thống sẽ truyền dữ liệu liên tục về phần mềm giám sát tại trung tâm điều hành nhà máy cũng như cổng thông tin của cơ quan quản lý nhà nước.
Việt ECO cung cấp giải pháp đo và quan trắc NOx, SO2, CO chất lượng
Việt ECO là một trong những đơn vị cung cấp thiết bị quan trắc khí thải uy tín tại Việt Nam hiện nay. Công ty không chỉ cung cấp các thiết bị đơn lẻ mà còn mang đến giải pháp trọn gói từ tư vấn, thiết kế, tích hợp cho đến vận hành hệ thống CEMS. Cụ thể:
- Khảo sát và tư vấn thiết kế: Tư vấn và lựa chọn thiết bị theo đặc thù nguồn phát thải.
- Thi công hệ thống quan trắc: Tích hợp hệ thống đo và xử lý mẫu chuyên nghiệp trọn gói từ hệ thống trích mẫu, điều hòa khí và tủ CEMS đồng độ.
- Thu thập và xử lý dữ liệu: Dữ liệu sẽ được kết nối qua hệ thống DAQ/Datalogger truyền dữ liệu liên tục, ổn định về cơ quan quản lý.
- Dịch vụ bảo trì và Hỗ trợ kỹ thuật 24/7: Cung cấp dịch vụ kiểm định, hiệu chuẩn, bảo trì định kỳ và linh phụ kiện chính hãng giúp hệ thống vận hành liên tục.
Kết luận
Bài viết trên đây đã giúp doanh nghiệp trả lời câu hỏi: Thiết bị đo NOx, SO2, CO hoạt động thế nào? Nếu doanh nghiệp đang cần xây dựng hệ thống quan trắc khí thải phù hợp với nguồn phát thải, hãy liên hệ Việt ECO để được tư vấn cấu hình theo điều kiện vận hành thực tế.
Tham khảo: Công nghệ UV-DOAS với NDIR trong quan trắc khí thải
Tham khảo: Hệ thống CEMS hoạt động như thế nào?
THÔNG TIN LIÊN HỆ:
Công ty cổ phần Việt ECO
Địa chỉ: Số 156 Trần Duy Hưng, Phường Yên Hòa, Hà Nội
Hotline: 0388 635 966
Email: Tuvanmoitruong@vietecojsc.com
Website: https://enviveco.com/
