汞富集单元和富集方法、汞检测系统和检测方法技术方案

本发明专利技术涉及汞富集单元和富集方法、含有该汞富集单元的汞检测系统和检测方法。所述汞富集单元包括气体源装置、气体存储装置、汞富集装置，所述气体源装置、所述气体存储装置和所述汞富集装置之间分别通过气路连接形成闭合回路，并且，所述气体存储装置和所述汞富集装置之间的气路上设有第一气泵。本发明专利技术中，首先获取一定体积的含汞待测气体，并对该体积的待测气体进行反复循环富集，通过调整富集次数，确保待测气体中的汞被完全富集，即便富集材料的富集效率下降较多，也只需增加循环次数就足以保证待测气体中汞的完全富集，无需频繁更换富集材料，还能最大程度的保证测量结果的准确度，并提高检测过程的检出限。

【技术实现步骤摘要】
汞富集单元和富集方法、汞检测系统和检测方法
本专利技术涉及环保
，具体涉及一种汞富集单元和汞的富集方法，以及含有该汞富集单元的汞检测系统和检测方法。
技术介绍
随着社会的不断发展，国家及个人对环境空气的质量越来越重视。2017年8月，“水俣公约”在中国生效，大气污染物中的汞检测也提上了日程，导致污染源废气和环境空气中气态汞检测设备的开发需求日益增加。现有技术中，对环境空气中的气态汞进行检测的技术原理和方法主要包括紫外冷原子吸收法和紫外冷原子荧光法。实际工作过程中，根据不同的工况条件，对待测气体进行预处理的方式包括直接测量法和金汞齐富集解析测量法等。对于金汞齐富集解析测量法而言，通常选用金汞齐作为富集材料。金汞齐的基础原料为黄金，汞齐的形态常见的有金沙、石英砂镀金、金丝球等。汞齐作为富集汞的富集材料填充在汞富集管(例如可选用石英管)中。采用先将待测气体中的气态汞富集后再加热解析的方式，在一定的工况条件下具有明显的优势，例如能够去除背景气的干扰，并能够降低检出限等。如图1所示，现有技术方案中，富集过程为：待测气体经气泵输送到三通电磁阀(F1)，并进入汞富集管(1)中进行汞的富集，经富集处理后的待测气体经由三通电磁阀(F2)后由气泵(M1)排空；解析过程为：富集管(1)加热丝加热至温度为600℃左右，使得富集管(1)上富集的汞升温蒸发；测量过程为：零级空气发生器(3)产生的零级空气作为载气，零级空气经气泵(M2)通过三通电磁阀(F2)进入汞富集管(1)中，携带解析后的气态汞经由三通电磁阀(F1)进入汞分析仪(2)中进行汞的峰识别检测，之后排空。在该技术方案的每个测量周期中，富集材料都需要经历常温到高温再到常温的变化过程，在线设备需要反复经历这一过程，而富集材料在汞富集管中为物理填装，在经过多次高低温的变化后，会使得富集材料出现一定程度的氧化和物理间隙变化，必然会导致富集效率发生变化，进而影响汞浓度测量的准确性。因此，现有技术方案存在如下缺陷：没有严格考虑汞富集管中的汞富集材料在长时间的高低温变化后所带来的富集效率变化，随着长时间的富集吸附，汞富集材料的富集效率会产生一定程度的衰减。虽然在现有技术方案中，会定期对汞富集管进行校准修订，但是校准修订的方法仅仅局限于固定浓度值的条件下，并不能涵盖实际测量过程中的全浓度范围，具有很强的片面性，尚存在较多的不完善之处。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的不足，本专利技术旨在提供一种能够有效解决上述技术问题的汞富集单元和含有该汞富集单元的汞检测系统，以及利用该汞富集单元和汞检测系统对待测气体中的汞进行富集和检测的方法，本专利技术提出的系统具有更强的工业实用性，且操作便捷、可控性强。本专利技术提供了一种汞富集单元，所述汞富集单元包括气体源装置、气体存储装置、汞富集装置，所述气体源装置、所述气体存储装置和所述汞富集装置之间分别通过气路连接形成闭合回路，并且，所述气体存储装置和所述汞富集装置之间的气路上设有第一气泵。作为本专利技术优选的实施方式，所述气体存储装置上设有气体压力传感器和温度传感器。本专利技术同时提出了一种汞检测系统，所述系统包括上述的汞富集单元和汞检测装置，其中，所述气体源装置、所述汞富集装置的出气口端、所述汞检测装置通过第一三通阀连接。作为本专利技术优选的实施方式，所述系统中还包括载气源装置，所述载气源装置与所述汞富集装置的进气口端之间的气路上设置有第二气泵。进一步地，所述系统中还设置有第二三通阀，所述气体源装置、所述气体存储装置、所述汞检测装置之间通过所述第二三通阀连接。进一步地，所述系统中还设置有第三三通阀，所述第一气泵、所述汞富集装置的进气口端、所述载气源装置之间通过所述第三三通阀连接。进一步地，所述系统中还设置有第四三通阀，所述第四三通阀的两个端部分别连接所述第一气泵和所述第二气泵，所述第四三通阀的第三个端部与排气气路连接。本专利技术还提出了一种利用上述的汞富集单元进行汞富集的方法，所述方法为：经由所述气体源装置输出的待测气体输入所述气体存储装置后，启动所述第一气泵，将所述气体存储装置中的所述待测气体连续送入所述汞富集装置中，所述第一气泵连续工作时间T，待所述待测气体中的汞在所述汞富集装置中完全富集后，关闭所述第一气泵。本专利技术又提出了一种利用上述的汞检测系统进行汞检测的方法，包括如下步骤：将所述第一三通阀切换至所述气体源装置和所述汞富集装置的出气口端连通；经由所述气体源装置输出的待测气体输入所述气体存储装置后，启动所述第一气泵，将所述气体存储装置中的所述待测气体连续送入所述汞富集装置中，所述第一气泵连续工作时间T后，使得所述待测气体中的汞在所述汞富集装置中完全富集；关闭所述第一气泵，对所述汞富集装置中所富集的汞进行加热解析，所述加热解析的温度为550～600℃，得到气态汞；将所述第一三通阀切换至所述汞富集装置的出气口端与所述汞检测装置连通，所述气态汞进入所述汞检测装置中进行检测。作为本专利技术优选的实施方式，还包括步骤：由载气源装置输出载气，经由第二气泵将所述载气通过所述汞富集装置的进气口端向所述汞富集装置中输入所述载气，所述载气携带所述气态汞进入所述汞检测装置中进行检测。本专利技术所提出的汞富集单元和富集方法，首先获取一定体积的含汞待测气体，并对该体积的待测气体进行反复循环富集，通过调整富集次数，确保待测气体中的汞被完全富集，即便富集材料的富集效率下降较多，也只需增加循环次数就足以保证待测气体中汞的完全富集。因此，本专利技术中无需频繁更换富集材料，还能最大程度的保证测量结果的准确度，并提高检测过程的检出限。附图说明图1为现有技术中进行汞富集检测的系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例中汞富集单元的结构示意图。图3为本专利技术实施例中汞检测系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。如无特别说明，本文中描述的各装置和部件之间的连接方式均通过气路连接。本专利技术针对现有技术中存在的缺陷，提出了一种汞富集单元和汞检测系统，并进行汞富集和检测的方法，能够有效解决现有技术问题。一方面，本专利技术提出了一种汞富集单元。如图2所示，为本专利技术的一种实施方式中提出的汞富集单元的结构示意图。其中，汞富集单元包括气体源装置1、气体存储装置2和汞富集装置3。并且，气体源装置1、气体存储装置2和汞富集装置3三者之间分别通过气路连接，从而形成闭合的回路。并且，在气体存储装置2和汞富集装置3之间的气路上设置有第一气泵M1。其中，第一气泵M1能够将气体存储装置2中的气体泵送入汞富集装置3中。作为本专利技术优选的实施方式，气体存储装置2容量恒定，并设置有气体压力传感器21和温度传感器22，通过测定其中气体的压力P和温度T，能够折算得到用于多次循环富集的气体的体积V。同时，本专利技术提出了一种基于上述的汞富集单元进行汞富集的方法，包括如下过程：气体源装置1输出待测气体，待测气体经由气体源装置1和气体存储装置2之间的气路进入气体存储装置2中。通过测定进入气体存储装置2中待测气体的压力P和温度T，得到其中待测气体的体积V。停止向气体存储装置2中送入待测气体。启动第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汞富集单元，其特征在于，所述汞富集单元包括气体源装置、气体存储装置、汞富集装置，所述气体源装置、所述气体存储装置和所述汞富集装置之间分别通过气路连接形成闭合回路，并且，所述气体存储装置和所述汞富集装置之间的气路上设有第一气泵。

【技术特征摘要】
1.一种汞富集单元，其特征在于，所述汞富集单元包括气体源装置、气体存储装置、汞富集装置，所述气体源装置、所述气体存储装置和所述汞富集装置之间分别通过气路连接形成闭合回路，并且，所述气体存储装置和所述汞富集装置之间的气路上设有第一气泵。2.根据权利要求1所述的汞富集单元，其特征在于，所述气体存储装置上设有气体压力传感器和温度传感器。3.一种汞检测系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1或2所述的汞富集单元和汞检测装置，其中，所述气体源装置、所述汞富集装置的出气口端、所述汞检测装置通过第一三通阀连接。4.根据权利要求3所述的汞检测系统，其特征在于，所述系统中还包括载气源装置，所述载气源装置与所述汞富集装置的进气口端之间的气路上设置有第二气泵。5.根据权利要求4所述的汞检测系统，其特征在于，所述系统中还设置有第二三通阀，所述气体源装置、所述气体存储装置、所述汞检测装置之间通过所述第二三通阀连接。6.根据权利要求5所述的汞检测系统，其特征在于，所述系统中还设置有第三三通阀，所述第一气泵、所述汞富集装置的进气口端、所述载气源装置之间通过所述第三三通阀连接。7.根据权利要求6所述的汞检测系统，其特征在于，所述系统中还设置有第四三通阀，所述第四三通阀的两个端部分别连接所述第一气泵和所述第二气泵，所述第四三通阀的第三个端部与排气气路...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，韩占恒，李红亮，平小凡，赵辉，
申请(专利权)人：北京雪迪龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11