HORIBA（株式会社堀场制作所）是全球领先的分析与测量仪器制造商，在大气环境监测及工业气体分析领域拥有深厚的技术积累。APNA-370/CU-2 是 HORIBA 推出的一款高灵敏度环境空气氨气（NH₃）连续自动监测系统，由 APNA-370 氮氧化物监测仪与 CU-2 高温转换单元组合而成。该型号为池田屋原装进口产品，专门用于环境空气中痕量级氨气的实时在线监测。
APNA-370/CU-2 系统采用化学发光法（CLD）结合高温催化转换技术：样气首先进入 CU-2 高温转换炉，将 NH₃ 在约 750℃~850℃ 下催化氧化为一氧化氮（NO），再由 APNA-370 高灵敏度 NOx 分析仪测量转换前后 NO 浓度差值，从而计算出原样气中的 NH₃ 浓度。该系统具备极高的选择性、超低检出限及优异的长期稳定性，适用于石化园区、化肥厂、养殖场、垃圾填埋场、污水处理厂及室内空气质量监测等氨气排放源周边的环境监测。
二、技术参数
以下参数分别介绍 APNA-370 主机与 CU-2 转换单元，以及系统整体性能。
1. APNA-370 氮氧化物监测器（主机）
测量原理：化学发光法（CLD）
原始测量组分：NO、NO₂、NOx
测量范围：0-0.1/0.2/0.5/1/2/5/10 ppm（多量程自动切换）
最低检出限：≤ 0.5 ppb（NO）
零点噪声：≤ 0.2 ppb RMS
零点漂移（24小时）：≤ ±0.5 ppb
量程漂移（24小时）：≤ ±0.5% FS
响应时间（T90）：≤ 60 秒（NO 直测模式）
采样流量：约 0.6 L/min
NO₂→NO转换器：内置钼转换器（315℃），转换效率 ≥ 96%
臭氧发生器：内置紫外灯（254nm）产生 O₃，用于化学发光反应
输出：模拟（4-20mA）、数字（RS-232C/RS-485/以太网）、继电器报警
2. CU-2 高温转换单元
用途：将 NH₃ 催化氧化为 NO
工作原理：高温催化氧化（4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O）
转换炉温度：约 750℃ ~ 850℃（可设定，典型 800℃）
催化剂：高温氧化催化剂（如石英载铂、或不锈钢基金属催化剂）
转换效率：≥ 95%（新催化剂，在额定温度及流量条件下）
加热方式：电加热，带独立温控及过热保护，多段保温隔热
预热时间：约 60 分钟（达到设定温度）
样气气路：
直测气路：样气直接进入 APNA-370（测量背景 NO/NO₂）
转换气路：样气先通过 CU-2 转换炉再进入 APNA-370（测量 NH₃ 转化后的 NO + 背景 NOx）
气路切换：内置电磁阀或手动切换（部分版本为自动循环切换）
3. 系统测量能力（NH₃ 模式）
测量原理：差值法（总 NOx（转化后） - 背景 NOx = NH₃ 转化贡献的 NO，折算为 NH₃ 浓度）
NH₃ 测量范围：0-0.1/0.2/0.5/1/2/5/10 ppm（取决于 APNA-370 量程及零点稳定性）
NH₃ 最低检出限：≤ 1 ppb（典型值，取决于差减法噪声）
NH₃ 零点漂移：≤ ±0.5 ppb（24小时）
完整测量周期：直测 + 转换测量，周期约 2~5 分钟（手动切换速度更快，自动周期可设定）
4. 系统整体规格
电源：AC 100~240V ±10%，50/60Hz
功耗：APNA-370 约 180VA + CU-2 约 300VA（加热时）
模拟输出：可分别输出背景 NOx、总 NOx（转化后）、差值 NH₃ 三路信号（4-20mA）
数字输出：RS-232C / RS-485 / 以太网（Modbus）
数字输入：外部启动校准、气路切换控制
工作温度：5℃ ~ 40℃
工作湿度：0 ~ 90% RH（无结露）
外形尺寸：
重量：APNA-370 约 18 kg，CU-2 约 15 kg
5. 智能特性
自动调零：APNA-370 可编程自动通入零气进行零点校准
自动循环测量：可设定时间间隔（如每 30 分钟）自动切换气路，测量背景 NOx 和总 NOx，并计算 NH₃
转换效率自检：定期通入已知浓度 NH₃ 标准气，验证转换炉效率
数据存储：内置大容量存储，可保存原始 NOx、总 NOx 及计算 NH₃ 数据
远程诊断：支持以太网远程查看转换炉温度、APNA-370 诊断参数、气路压力等
三、主要用途
APNA-370/CU-2 环境氨监测器广泛应用于以下场景：
1. 石化园区与化肥厂周边
石化企业、合成氨厂、尿素厂、硝酸厂等会排放大量氨气。在园区边界及下风向敏感点部署该系统，可：
实时监测 NH₃ 浓度：确保满足《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）中厂界 NH₃ ≤ 1.5 mg/m³（约 2.0 ppm）的要求。
预警泄漏风险：NH₃ 为有毒有害气体，高浓度可致呼吸道损伤，连续监测可及时报警。
评估治理效果：对比氨回收装置运行前后的 NH₃ 浓度变化。
2. 畜牧养殖业
大型养猪场、养鸡场、养牛场的粪便堆积区和栏舍内会产生大量氨气。该系统可用于：
3. 污水处理厂与垃圾填埋场
污水提升泵站、污泥消化池、垃圾填埋场厌氧分解会产生氨气。该系统可用于：
厂界监测：满足恶臭污染物排放标准。
工艺优化：指导曝气强度及除臭剂投加。
4. 室内空气质量与职业卫生
5. 大气化学与雾霾研究
NH₃ 是大气中唯一常见的气态碱，与 SO₂、NOx 反应生成铵盐（硫酸铵、硝酸铵），是 PM2.5 的重要前体物。该系统可用于：
6. 碳排放与碳捕集（CCS）监测
某些碳捕集工艺使用氨水吸收 CO₂，逸散的 NH₃ 需连续监测。
7. 城市环境与交通
机动车三元催化器在非正常工况下会排放少量 NH₃，可在隧道口或路边站监测。
8. 科研与实验室
四、产品特点
1. 高选择性化学发光法
APNA-370 采用化学发光法测定 NO，该反应对氮氧化物具有极高选择性，可避免环境空气中多数气体的干扰。NO 经过与 O₃ 的反应产生特征发光，由 PMT 检测。转换前/后两次测量均基于同一原理，保证了 NH₃ 差值结果的可靠性。
2. 高效高温转换炉
CU-2 采用高温催化氧化技术，在 800℃ 左右将 NH₃ 定量转化为 NO，转化效率 ≥ 95%。炉体采用耐高温石英或不锈钢材质，内置多区温控及超温保护，保证长期运行稳定性。
3. 差值法实现超低 NH₃ 检出限
环境空气中 NH₃ 浓度通常较低（背景值 0.1~10 ppb），直接测量难度极大。该系统通过分别测量“背景 NOx”和“总 NOx（NH₃→NO + 背景 NOx）”，计算差值得到 NH₃，利用 APNA-370 对 NO 的高灵敏度（0.5 ppb）扩展出 NH₃ 的检出能力（典型 ≤ 1 ppb）。
4. 双气路自动切换
系统可配置自动切换电磁阀，按照设定时间周期（如 15 分钟、30 分钟）交替将样气送入直测通道或转化通道，实现无人值守连续监测。用户也可手动选择某一路进行单次测量。
5. 严格的水汽与 NO₂ 处理
6. 智能自诊断与数据管理
7 英寸彩色触摸屏（APNA-370）实时显示转换炉温度、背景 NOx 浓度、总 NOx 浓度、计算 NH₃ 浓度及趋势图。可存储超过 1 年的分钟均值数据，支持 U 盘导出或以太网远程访问。
五、安装与使用注意事项
采样管路：NH₃ 的吸附性极强，必须使用 PTFE、PFA 或硼硅玻璃材质的采样管路，避免使用不锈钢、铜管或橡胶管。管路应尽可能短（< 5 米），并保持加热（50~60℃），防止水汽冷凝及 NH₃ 吸附。
零气要求：零点校准需使用不含 NH₃ 和 NOx 的空气（经高温催化及活性炭净化的空气）。
标准气：建议使用 NH₃/氮气标准气（NIST 可溯源）进行转换效率验证和量程校准。注意 NH₃ 标准气钢瓶需经特殊内壁处理，防止吸附衰减。
转换效率验证：每月通入已知浓度 NH₃ 标准气（如 0.1 ppm），计算转换效率（实测 NO 浓度增加量 / NH₃ 标气浓度 × 100%）。若效率 < 90%，应检查转换炉温度或更换催化剂。
催化剂的定期更换：CU-2 转换炉内催化剂随使用时间增长（约 6~12 个月）活性下降，需定期更换。
安全防护：NH₃ 标准气及样气有刺激性，尾气应通过排气管引至室外或通入稀硫酸溶液吸收。
六、总结
HORIBA APNA-370/CU-2 是一款由池田屋提供的原装进口环境氨气连续自动监测系统，由 APNA-370 高精度 NOx 分析仪（化学发光法）与 CU-2 高温转换单元（~800℃ 催化氧化）组合而成。系统采用差值法：分别测量样气中的背景 NOx 和经转化后的总 NOx（NH₃→NO + 背景 NOx），计算出 NH₃ 浓度。
关键技术参数：NH₃ 测量范围 0-0.1~10ppm（取决于量程），最低检出限 ≤ 1 ppb，转换效率 ≥ 95%，零点漂移 ≤ ±0.5 ppb/24h。系统具备自动气路切换、高温催化氧化、自动调零及以太网远程诊断等功能。
该监测系统主要应用于石化园区与化肥厂厂界、畜牧养殖场、污水处理厂、垃圾填埋场、室内空气质量监测、大气化学研究及碳捕集逸散氨监测等需要连续监测痕量级 NH₃ 的场景。凭借超低检出限、高选择性及稳定的长期性能，APNA-370/CU-2 成为环境恶臭污染物监测及氨排放评价的理想工具。
