本实用新型专利技术公开了一种基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置，包括元素汞标准气体发生系统，其包括通过管路顺次连接的第一载气装置和产生汞气体的元素汞发生器，还包括二价汞标准气体发生系统，其包括通过管路顺次连接的等离子气源装置、气体预混室和产生二价汞气体的二价汞发生器，所述气体预混室还与所述元素汞发生器的出口相连接，用以将等离子气源与元素汞发生器产生的含汞气体混合，所述二价汞发生器设置有高频高压交流电源发生装置，用以产生等离子体将汞气体氧化为二价汞气体，同时得到元素汞标准气体和二价汞标准气体，采用同一个汞源，避免采用不同的汞源因汞源不一致需要进行两次溯源传递的问题，简化了操作步骤。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于气态汞监测领域，具体涉及一种基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置。
技术介绍
汞(Hg)是全球性重金属污染物，其在大气中停留时间长，且在生物体内存在累积效应，因此汞污染对环境以及人类健康造成极大的危害。人为排放是汞污染的主要来源，中国的汞污染问题尤其突出。随着我国对环境保护的日益重视，固定污染源烟气汞的排放标准会日趋严格，因此开发固定污染源烟气汞在线监测装置及方法具有重要意义。废气(如烟气等)中汞主要以化合态的形式与单质的形式存在，而化合态的汞通常以二价汞形式存在，为使监测结果准确，需要采用元素汞标准气体与二价汞标准气体对监测仪器进行标定和校准。而现有技术中二价汞标准气体发生器通常采用氯化汞溶液作为汞源，通过加热氯化汞溶液使其挥发形成二价汞蒸气，比如：中国专利文献CN 102500203 A公开了一种模拟烟气中二价汞的发生装置及其应用，通过注射泵将氯化汞溶液注射入加热管中，通过加热管外的加热装置控制加热管温度为105～650℃以形成二价汞蒸气，但是采用氯化汞溶液作为二价汞蒸气产生源，一方面溶液更换会对操作人员产生危害，另一方面氯化汞溶液本身挥发存在偏差。中国文献(陈枳君，曾立民.2011.在线大气汞分析仪渗透 管标定方法研究[J].环境科学学报，31 6)：1192-1197)通过采用渗透管，对渗透管进行控温，利用元素汞挥发，挥发的元素汞渗透出渗透管来产生元素汞标准气体，进行仪器校正。但是，上述文献均是单独产生二价汞蒸气或者元素汞标准气体，并未见能在一套装置上实现同时产生二价汞标准气体和元素汞标准气体，若单独采用二价汞标准气体发生装置和元素汞标准气体发生装置，一方面装置成本增加，同时还存在汞源不一致需要进行两次溯源传递的问题(如：需要对不同汞源的性质进行分别测定等)，增加了繁琐的操作步骤。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中不能同时产生二价汞标准气体和元素汞标准气体，且汞源不一致需要进行两次溯源传递的技术问题，进而提供了一种基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：本技术所提供的基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置，包括元素汞标准气体发生系统，所述元素汞标准气体发生系统包括通过管路顺次连接的第一载气装置和产生汞气体的元素汞发生器，还包括二价汞标准气体发生系统，其包括通过管路顺次连接的等离子气源装置、气体预混室和产生二价汞气体的二价汞发生器，所述气体预混室还与所述元素汞发生器的出口相连接，用以将等离子气源与元素汞发生器产生的含汞气体混合，所述二价汞发生器设置有高频高压交流电源发生装置，用以产生等离子体将汞气体氧化为二价汞气体。上述基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置中，还包括第二载气装置，用以调节元素汞发生器产生的含汞气体的浓度。优选地，所述元素汞发生器的出口设置有含汞气体输出管路，所述气体预混室与所述含汞气体输出管路相连接，用以向所述气体预混室内输送含汞气体，实现等离子气源与含汞气体的混合。优选地，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路相连接，沿气体流动方向，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路的连接点设置于所述气体预混室与所述含汞气体输出管路连接点的前方。优选地，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路相连接，沿气体流动方向，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路的连接点设置于所述气体预混室与所述含汞气体输出管路连接点的前方，且所述元素汞发生器的后方。优选地，所述元素汞发生器包括，装填有汞渗透管的U型管，所述U型管的入口与所述第一载气装置相连接，所述U型管的出口为所述元素汞发生器的出口，靠近所述U型管的入口的一侧填充有玻璃球，靠近U型管的出口的一侧装填有汞渗透管，所述U型管内还设置有用以分隔所述玻璃球和所述汞渗透管的隔板；和，控温装置，设置于所述U型管的外部，用以控制所述U型管内的温度。优选地，所述二价汞发生器为低温等离子发生器。进一步地，所述低温等离子发生器包括绝缘内筒以及套设在所述绝缘内筒外的绝缘外筒；所述绝缘外筒的一端封闭，并设置进气口和第二多孔层，另一端用封头封闭，并设置出气口和第一多孔层；高频高压交流电源 发生装置，设置于所述绝缘内筒内，其一端设置有可外连电源的接头；低压电极，设置于所述绝缘外筒外，并紧贴所述绝缘外筒，其一端设置有可外连电源的接头。优选地，还包括调节气体流量的流量计，所述流量计设置在第一载气装置和所述元素汞发生器相连接的管路上，或所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路相连接的管路上，或所述气体预混室与所述含汞气体输出管路相连接的管路上，或等离子气源装置和气体预混室相连接的管路上，或含汞气体输出管路上。优选地，所述气体预混室与所述含汞气体输出管路通过三通阀门实现连接，沿气体流动方向，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路的连接点设置于所述三通阀门的前方。优选地，所述流量计为质量流量计或体积流量计。优选地，第一载气装置和第二载气装置中的载气为惰性气体，如：N2、Ar等。优选地，等离子气源装置中的气体为可以产生等离子的气体，如：O2、HCl、Cl2或H2O等。本技术技术方案，具有如下优点：1)本技术所提供的基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置，将第一载气装置中的惰性气体(如：N2、Ar等)进入元素汞发生器中，带走其中的元素汞蒸气，带走的元素汞蒸气分为两部分，一部分作为元素汞标准气体，另一部分进入气体预混室中，与来自等离子气源装置中的等离子体(如：O2、HCl、Cl2或H2O等)在气体预混室中混合均匀后，一同进 入低温等离子发生器中，通过低温等离子发生器使其中的元素汞蒸气完全转变成二价汞蒸气，整个过程中通过控制流量、元素汞发生器的温度以及低温等离子发生器的相关参数(如高频高压交流电源)，同时得到了元素汞标准气体和二价汞标准气体，同时采用同一个汞源，避免采用不同的汞源所带来的汞源不一致需要进行两次溯源传递的问题(如：需要对不同汞源的性质进行分别测定等)，简化了操作步骤。2)本技术所提供的基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置，通过采用低温等离子发生器使元素汞蒸气氧化产生二价汞标准气体，避免现有技术中采用二价汞盐溶液挥发产生二价汞蒸气所带来的溶液更换对操作人员产生的危害以及溶液本身挥发存在偏差的问题。3)本技术所提供的基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置，通过第二载气装置，用以调节元素汞发生器产生的含汞气体的浓度，以控制汞蒸气的不同浓度。4)本技术所提供的基于饱和原理产生汞与二价汞标准气的装置，低温等离子发生器包括绝缘内筒以及套设在所述绝缘内筒外的绝缘外筒；所述绝缘外筒的一端封闭，并设置进气口和第二多孔层，另一端用封头封闭，并设置出气口和第一多孔层；高频高压交流电源发生装置，设置于所述绝缘内筒内，并在所述绝缘内筒两端设置有可外连电源的接头；低压电极，设置于所述绝缘外筒外，并紧贴所述绝缘外筒。通过设置高频高压交流电源发生装置、低压电极、绝缘内筒和绝缘外筒，使元素汞完全氧化为二价汞，得到二价汞标准气体，而且设置第一多孔层和第二多孔层，优化气流分布，使元素汞能完全氧化为二价汞。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置，包括元素汞标准气体发生系统，所述元素汞标准气体发生系统包括通过管路顺次连接的第一载气装置(1)和产生汞气体的元素汞发生器(6)，其特征在于：还包括二价汞标准气体发生系统，其包括通过管路顺次连接的等离子气源装置(8)、气体预混室(10)和产生二价汞气体的二价汞发生器(11)，所述气体预混室(10)还与所述元素汞发生器(6)的出口相连接，用以将等离子气源与元素汞发生器(6)产生的含汞气体混合，所述二价汞发生器(11)设置有高频高压交流电源发生装置(12)，用以产生等离子体将汞气体氧化为二价汞气体。
【技术特征摘要】
1.一种基于渗透原理产生汞与二价汞标准气的装置，包括元素汞标准气体发生系统，所述元素汞标准气体发生系统包括通过管路顺次连接的第一载气装置(1)和产生汞气体的元素汞发生器(6)，其特征在于：还包括二价汞标准气体发生系统，其包括通过管路顺次连接的等离子气源装置(8)、气体预混室(10)和产生二价汞气体的二价汞发生器(11)，所述气体预混室(10)还与所述元素汞发生器(6)的出口相连接，用以将等离子气源与元素汞发生器(6)产生的含汞气体混合，所述二价汞发生器(11)设置有高频高压交流电源发生装置(12)，用以产生等离子体将汞气体氧化为二价汞气体。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括第二载气装置(4)，用以调节元素汞发生器(6)产生的含汞气体的浓度。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述元素汞发生器(6)的出口设置有含汞气体输出管路，所述气体预混室(10)与所述含汞气体输出管路相连接，用以向所述气体预混室(10)内输送含汞气体，实现等离子气源与含汞气体的混合。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述第二载气装置(4)与所述含汞气体输出管路相连接，沿气体流动方向，所述第二载气装置(4)与所述含汞气体输出管路的连接点设置于所述气体预混室(10)与所述含汞气体输出管路连接点的前方。5.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于：所述元素汞发生器(6)包括，装填有汞渗透管的U型管，所述U型管的入口与所述第一载气装置(1)相连接，所述U型管的出口为所述元素汞发生器(6)的出口，靠近所述U型管的入口的一侧填充有玻璃球，靠近U型管的出口...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙漪清，陈锋，刘清侠，徐波，刘秀如，赵勇，翟燕萍，许壮，薛方明，苏靖程，李凌月，
申请(专利权)人：中国华电集团科学技术研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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