非涣散红外吸收法是运用不同分子结构对特定波长规模的红外线吸收来核算污染物浓度，可用于NOx，SO2，CO，CO2等多种气体的剖析。这类剖析仪一般结构简略、成本低、丈量精度高、稳定性好，能十分方便地进行人机交互，是固定污染源接连排放监测体系的抱负监测设备[1,2]。可是，NDIR所选的中红外吸收波段中不同组分的吸收峰有交叠，导致不同气体之间存在必定的吸收搅扰，例如H2O和NO，H2O和SO2等[3]。本文选取了CH4，剖析其对NDIR法SO2监测的影响。选用CH4规范气体进行实验，经过不同浓度CH4和SO2混合样气对NDIR剖析仪测验成果的奉献树立数学模型，得出线性回归方程，对测定值进行批改，并将批改后的数据与含消除甲烷搅扰仪器的测验成果进行比照，以期为环境监测作业供给参阅。01NDIR原理介绍

非涣散红外吸收法是运用不同分子结构对特定波长规模的红外线吸收来核算污染物浓度，可用于NOx，SO2，CO，CO2等多种气体的剖析。不同气体组分在红外波段的吸收峰见图1，SO2的红外吸收波段为4μm和7.2~10μm，剖析仪器常用的较强吸收峰在7~8μm之间。

CH4分子具有4个固有的振荡，相应发生4个基频，悉数处于中红外波段。4个基频的波数是：ν1 =2913.0 cm -1，ν2 =1533.3 cm-1，ν3 =3018.9 cm -1，ν4 =1305.9 cm-1[4]。每一个固有振荡对应一个光谱吸收带，它们的波长别离为3.43，6.53，3.31，7.66 μm，其间最大吸收峰为7.66μm邻近。SO2的最大吸收峰在7.35μm邻近，此外在4.0μm和8.6μm邻近也都有吸收峰，因而，CH4的最大吸收峰会对SO2的检测发生搅扰[5]。所以NDIR仪器丈量SO2气体时，假如测验组分中混合有CH4气体，需求采纳办法消除搅扰。

CH4搅扰的去除办法有两种，一种是运用滤光片，将光源宣布的红外光转换为特定波段的窄带光，以消除部分CH4的搅扰[6-8]。常用为固体滤光片，可依据不同用处喷涂不同折射率的膜资料[9]，将发生搅扰的波段滤除，透过波长规模的窄带光。HORIBA选用气体滤光片见图2，中心密封CH4气体，除了能将红外光源转换为窄带光，还能消除CH4在窄带光的波长规模中发生的搅扰影响。这种办法在仪器结构上只需在检测器和气室之间添加滤光片，比较简略完成，缺陷是CH4的最大吸收峰和SO2的吸收峰峰值波长很挨近，而且吸收强度也很挨近，滤光片仅能消除部分搅扰，不能悉数消除，因而丈量成果仍是存在部分正差错。

另一种办法是选用两个传感器，主传感器丈量SO2，辅佐传感器丈量CH4，依据测得的CH4浓度核算发生的搅扰值，然后从测得的SO2成果中扣除核算的搅扰值，此种办法能够去除简直悉数的CH4搅扰，可是因为添加了一个辅佐传感器，仪器的结构杂乱，价格也比选用前一种去除搅扰办法的仪器高。02实验介绍

2.1 首要仪器与试剂

PG-350便携式烟气剖析（日本，HORIBA，无除搅扰单元）、PG-350F便携式烟气剖析（日本，HORIBA，气体滤光片除搅扰单元）、ENDA-600ZG（日本，HORIBA，辅佐传感器除搅扰）、配气设备（我国计量科学研讨总院）。SO2、CH4和N2规范气体均为我国计量科学研讨总院样品研讨所装备。

2.2 实验室测验办法

实验前，将剖析仪开机并充沛预热，以高纯氮气校准仪器零点，以SO2规范气体校对仪器量程。校对结束后，用不同浓度CH4气体别离通入PG-350和PG-350F，然后记载仪器显现的SO2测验数值。然后再将通入不同浓度的CH4和SO2混合气体，记载SO2的测验数值。

2.3 现场测验办法

现场测验实验：依照《固定污染源废气二氧化硫的测定非涣散红外吸收法》（HJ 629-2011）运用三种剖析仪器对固定污染源废气中的SO2进行测定。按分钟保存测定数据，取同时段接连15min 三种剖析仪器的平均值，作为一次丈量值[10]。03成果与评论

3.1 不通入SO2时，CH4对SO2的搅扰影响

运用无除CH4单元的PG-350，测验气体经过气路直接进入NDIR传感器。因为水分对SO2测验成果也有影响，为了消除其他搅扰要素，选用钢瓶和配器体系配气。通入不同浓度CH4气体，布景气体为氮气，SO2浓度为0μmol/mol，不同浓度的CH4气体对SO2的示值奉献见图3。由图3可知CH4对SO2的示值为正搅扰，有显着的线性拟合联络[11]，即大约16μmol/molCH4发生1μmol/mol的SO2示值搅扰，将CH4浓度与得到的SO2读数线性回归，得到的线性回归方程为Y=0.0584X+6.6147，方程的线性系数为0.9987。

3.2 通入不同浓度SO2时， CH4对SO2的数值影响

为了验证混合气体中CH4对SO2的影响，装备了SO2浓度为35和100μmol/mol，CH4气体为0、100、500、1000、5000、7500、10000μmol/mol不同浓度的混合气体进行测验，测验成果见图4。从图4中能够看出不同浓度SO2的测验成果随CH4浓度添加都为线性增加，且不同浓度的SO2测验曲线挨近平行，即CH4对SO2的搅扰奉献值与CH4的浓度有关，与SO2自身的浓度影响不大，因而能够采纳同一种办法消除不同SO2浓度值中的CH4搅扰。

3.3PG-350F和ENDA-640ZG对CH4搅扰的消除

表1为10μmol/molSO2气体混合不同浓度CH4气体，选用PG-350和PG-350F的测验成果。从数据能够看出气体滤光片除搅扰的办法不能去除悉数的CH4的搅扰，去除率大约在85%以上，关于较低浓度的CH4气体，搅扰去除率较高。

《便携式二氧化硫和氮氧化物光学法丈量仪器技能要求及检测办法》[12]中要求通入50mg/m3 CH4气体，搅扰差错小于±5%，以仪器满量程为1000μmol/mol计，关于甲烷浓度低于5000μmol/mol的烟气条件，滤光片除搅扰的办法可彻底满意现场运用，而且因为仪器相对简略，便携性好，针对精度要求不是特别高的应急和便携监测能够选用此种办法。

图5为三种剖析单元在现场的测验成果，测验气体为35μmol/mol左右的SO2气体混合不同浓度CH4气体。图中能够看出气体滤光片除搅扰的办法能去除大部分的CH4搅扰，可是不能去除悉数的CH4的搅扰；辅佐传感器消除搅扰的办法显着优于气体滤光片消除搅扰的办法，ENDA-640的读数稳定在35μmol/mol，上下动摇不超越1μmol/mol。因而，关于精度要求较高的固定污染源在线监测现场[13]，尤其是CH4浓度较高的焦炉烟气工况、及超低排放现场引荐运用辅佐器消除搅扰的办法。

04结论及主张本文研讨了非涣散红外吸收法测定SO2时CH4的搅扰问题，验证实验标明CH4搅扰SO2的测定成果有显着的线性拟合联络，搅扰的原因首要来自甲烷浓度的增大，与SO2浓度无显着联络。选用气体滤光片消除甲烷吸收波段的办法能够去除85%以上的CH4搅扰，选用辅佐传感器丈量甲烷浓度然后经数学模型批改后可简直去除悉数的CH4搅扰。在实践的监测过程中，便携式光学法仪器要求CH4搅扰值在±5%以内，关于CH4浓度不超越5000μmol/mol的现场能够选用滤光片去除搅扰的办法；关于超低排放现场或CH4浓度较高的焦炉排气，CH4搅扰的影响更为杰出，引荐运用辅佐传感器的办法去除CH4搅扰，以获取精确、长时间安靖的数值，保证监控作业顺利进行。依据不同的烟气条件和测验需求挑选适宜的消除甲烷搅扰的办法，以取得契合预期的监测数据，为环保作业的展开供给牢靠的数据来历。