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样气除水双冷阱方案与大气环境二氧化碳监测

发布时间:2022-09-27      点击次数:265

随着我国提出的 “双碳"战略目标的推进,二氧化碳排放在2030年之前达到峰值, 2060年之前实现碳中和。要实现这一目标,必须以科技创新为先导。中国科学院科技支撑碳达峰碳中和战略行动计划中,明确了近期、中期、远期的攻关目标,旨在通过解决关键核心科技问题,为“双碳"目标的实现提供科技保障。

“碳达峰、碳中和"的国家战略,是循序渐进的持久战,需要系统的技术支撑。高精度的二氧化碳测量,是“碳达峰、碳中和"的重要技术分支之一。准确开展二氧化碳监测,获取我国二氧化碳气体浓度的长期变化趋势,是深入开展碳循环气候变化研究的基础,有助于科学评估各地碳减排成效,支撑我国碳达峰、碳中和工作的开展和相应政策的制定。

在大气环境二氧化碳连续监测的设备里,水汽成分对二氧化碳监测造成严重的干扰,因此需要进行样气除水,以达到水汽含量低于500ppm、100ppm、10ppm以下。在样气前处理过程中,双冷阱除水方案,可以达到极低的水汽含量,明显优于Nafion交换膜的指标。

低温冷阱的主要作用就是除去样气里的水分,实现样气除水。其中的低温部件,可以达到-50℃、-65℃甚至-80℃的低温表面温度。利用低温表面的冷凝吸附捕集,除去样气里的水分,即可实现样气除水。

在双冷阱的基础上,增加气路阀门组件、触摸屏控制组件后,就是一套气体自动除水系统,一种自动低温除水冷阱。比如布置2套气路,一套除水,另一套间歇性化霜除冰,交替使用,就可以实现连续的样气前处理除水操作,满足大气环境CO2连续监测的要求。

采用样气双通道的结构,能够及时有效除去气路中的气态水,提高了除水的实时性和连续线。为了准确获取大气中CO2等温室气体浓度,需要提升样气前处理过程中的除水能力,以免影响后续的温室气体监测精度和稳定性。

在我国提出“双碳"目标和时间点后,生态环境部门出台了相关文件统筹和加强应对气候变化与生态环境保护工作,在打造国家低碳产业体系中,碳排放实测数据,是低碳工程的重要基础,是环保科技的数据支撑和科学依据。面对碳达峰、碳中和的要求,我国将进一步提升碳监测的覆盖范围,提升碳监测精度,支撑碳减排等相关工作。

长流仪器历经二十余年的发展,拥有全系列的-50、-80、-110、-135、-160℃的低温技术解决方案。针对大气环境CO2连续监测,开发了-50℃、-65℃、-80℃的可控温型低温冷阱和低温冷板,稳定可靠的除水能力,满足了多种场景的应用需求。

北京长流科学仪器有限公司
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