本实用新型专利技术公开了一种基于饱和原理的汞在线监测装置，该装置包括汞监测系统，与检测对象相连接；汞校准系统，与所述汞监测系统相连通，用以对所述汞监测系统进行系统误差标定，汞校准系统采用元素汞为汞源，通过饱和原理和等离子体产生元素汞标准气体和二价汞标准气体去校正仪器，该装置仪器校准简单，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，同时可实现全汞及形态汞的监测。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于气态汞监测领域，具体涉及一种基于饱和原理的汞在线监测装置。
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。现有技术中的汞在线监测装置分别采用单独设置二价汞蒸气或者元素汞标准气体装置对汞在线监测装置进行校正，一方面增加了汞在线监测装置的成本，另一方面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汞在线监测装置中校正过程中步骤繁琐，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饱和原理的汞在线监测装置。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饱和原理的汞在线监测装置，包括汞监测系统，与检测对象相连接；汞校准系统，与所述汞监测系统相连通，用以对所述汞监测系统进行系统误差标定；所述汞校准系统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含汞气体出口相连接，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；所述元素汞发生器，包括蒸发室，用以封闭并蒸发液态汞，以及设置于所述蒸发室外部的控温装置，用以控制所述蒸发室内部的温度。上述基于饱和原理的汞在线监测装置中，所述汞监测系统包括顺次连通的采样系统(用以采集含汞和二价汞的气体)、预处理系统(用以对含汞和二价汞的气体进行过滤除尘)、形态转化系统(用以将二价汞气体还原为汞气体)、汞富集和解吸附系统(用以富集元素汞，并将富集的元素汞加热解吸附通过载气带出)和汞分析仪(用以对元素汞进行定量分析)，其中所述采样系统还分别与所述汞校准系统产生的汞和二价汞气体及检测对象相连通。优选地，还包括控制系统，所述控制系统分别与汞校准系统、采样系统、预处理系统、形态转化系统、汞富集和解吸附系统和汞分析仪相连接，用以对相应的系统实现控制，如：控制汞校准系统的标气流量、对汞监测系统的校准间隔等；控制采样系统的采样量等；控制预处理系统的除尘过滤限度；控制形态转化系统的温度以及二价汞转换成元素汞的程度；控制汞富集和解吸附系统的温度、富集时间、解吸时间等；控制汞分析仪的测试数据并将数据反馈到控制系统；如：控制系统可采用现有技术中的流量控制模块控制流量、温度控制模块控制温度、电磁阀控制管路的开合等。优选地，还包括与所述控制系统相连接的数据采集系统，用以对所述控制系统中的数据进行采集及传输，其包括数据采集仪、数据发送及接收模块。优选地，所述汞校准系统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，所述形态转化系统还并联设置有旁路气体输送管道，用以将从预处理系统中出来的气体直接经其进入汞富集和解吸附系统中。优选地，所述元素汞发生器的含汞气体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，所述汞监测系统包括通过管路顺次连通的采样系统，用以采集含汞和二价汞的气体；预处理系统，用以对含汞和二价汞的气体进行过滤除尘；形态转化系统，用以将二价汞气体还原为汞气体；汞富集和解吸附系统，用以富集元素汞，并将富集的元素汞加热解吸附通过载气带出；汞分析仪，用以对元素汞进行定量分析。所述旁路气体输送管道的两端分别通过电磁阀与进出所述形态转化系统的管路实现连接。优选地，所述形态转化系统为热解炉。优选地，所述二价汞发生器设置有二价汞气体出口；所述含汞气体出口和所述二价汞气体出口均分别通过管道与所述采样系统连通。优选地，所述二价汞发生器为低温等离子发生器；所述元素汞发生器中的蒸发室的内壁设置有镀层，用以减少蒸发室的内壁对Hg的吸附量。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，或所述二价汞气体出口与所述采样系统相连接的管路上。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饱和原理的汞在线监测装置，通过汞监测系统，汞校准系统，实现了汞的在线监测，而且通过汞校准系统实现定期对所述汞监测系统进行系统误差标定，汞校准系统通过将第一载气装置中 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气体(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，通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于饱和原理的汞在线监测装置，包括，汞监测系统，与检测对象相连接；汞校准系统(1)，与所述汞监测系统相连通，用以对所述汞监测系统进行系统误差标定；其特征在于：所述汞校准系统(1)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(11)和产生汞气体的元素汞发生器(16)，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(18)、气体预混室(110)和产生二价汞气体的二价汞发生器(111)，所述气体预混室(110)还与所述元素汞发生器(16)的含汞气体出口相连接，用以将等离子气源与元素汞发生器(16)产生的含汞气体混合，所述二价汞发生器(111)设置有高频高压交流电源发生装置(112)，用以产生等离子体将汞气体氧化为二价汞气体；所述元素汞发生器(16)，包括蒸发室，用以封闭并蒸发液态汞，以及设置于所述蒸发室外部的控温装置，用以控制所述蒸发室内部的温度。
【技术特征摘要】
1.一种基于饱和原理的汞在线监测装置，包括，汞监测系统，与检测对象相连接；汞校准系统(1)，与所述汞监测系统相连通，用以对所述汞监测系统进行系统误差标定；其特征在于：所述汞校准系统(1)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(11)和产生汞气体的元素汞发生器(16)，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(18)、气体预混室(110)和产生二价汞气体的二价汞发生器(111)，所述气体预混室(110)还与所述元素汞发生器(16)的含汞气体出口相连接，用以将等离子气源与元素汞发生器(16)产生的含汞气体混合，所述二价汞发生器(111)设置有高频高压交流电源发生装置(112)，用以产生等离子体将汞气体氧化为二价汞气体；所述元素汞发生器(16)，包括蒸发室，用以封闭并蒸发液态汞，以及设置于所述蒸发室外部的控温装置，用以控制所述蒸发室内部的温度。2.根据权利要求1所述的汞在线监测装置，其特征在于：所述汞监测系统包括顺次连通的采样系统(6)、预处理系统(5)、形态转化系统(4)、汞富集和解吸附系统(3)和汞分析仪(2)，其中所述采样系统(6)还分别与所述汞校准系统(1)产生的汞和二价汞气体及检测对象相连通。3.根据权利要求2所述的汞在线监测装置，其特征在于：还包括控制 系统，所述控制系统分别与汞校准系统(1)、采样系统(6)、预处理系统(5)、形态转化系统(4)、汞富集和解吸附系统(3)和汞分析仪(2)相连接，用以对相应的系统实现控制。4.根据权利要求3所述的汞在线监测装置，其特征在于：还包括与所述控制系统相连接的数据采集系统，用以对所述控制系统中的数据进行采集及...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐波，刘清侠，陈锋，刘秀如，孙漪清，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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