一种气体中汞的检测系统和检测方法技术方案

本发明专利技术涉及气体中汞的检测系统和检测方法。检测系统包括光源、双光束生成装置、测量池、参比池、汞吸附装置；双光束生成装置将光源发出的单光束分成平行的第一光束和第二光束，第一光束通过第一光路射向参比池，第二光束通过第二光路射向测量池；汞吸附装置用于吸附除去汞；测量池的出气口和汞吸附装置的进气口之间通过第一气路连接，汞吸附装置的出气口和参比池的进气口之间通过第二气路连接。本申请提出的气体中汞的检测系统，不需要增加背景气去除装置，无需测定背景气的组分，且不需要昂贵的贵金属材料作为汞吸附剂，进而提高了抗气体干扰的能力，降低了设备成本，能够用于现场实时检测过程，适用范围较广泛。

A detection system and method of mercury in gas

【技术实现步骤摘要】
一种气体中汞的检测系统和检测方法
本专利技术涉及一种汞检测系统，具体涉及一种能够消除气体中背景气的干扰，来检测气体中汞的检测系统和检测方法。
技术介绍
汞作为环境中一种痕量重金属的污染物，进入人体后是很难排出的，并会在生物体的作用下转化为甲基汞，产生极强的生物毒性。由于生物体内汞的累积作用，汞会沿食物链逐渐向高端富集，最终影响人类的身体健康。汞排放到水体中会严重污染当地的环境。元素汞(Hg0)排放到大气中能够在区域和全球范围内随着大气环流长距离运输，并沉降到一些远离污染源的地区，导致生物体内汞或甲基汞的含量增加，造成不可估量的健康损害和经济损失。汞已然成为温室气体和持久性有机物后，又一种引人注目的全球性化学污染物。目前，汞的污染和控制问题已经成为全球环境问题的新热点和前言研究领域。对于固定污染源烟气，其成分是非常复杂的，包括水、SO2、NH3、NOx、VOCs等成分。尤其是SO2、VOCs的存在对汞检测的影响较大。因为，汞检测采用的波长一般为253.7nm，而SO2、VOCs在该波长处也有一定的吸收，从而会对汞的检测带来干扰。针对该问题，目前主要存在以下几种解决方案：(1)采用CVAFS法，由于只有汞能产生一定的荧光信号，能够有效的避免烟气中其他成分的干扰，具有很高的可选择性。但是，该方法需要氩气作为保护气，通常需要将烟气汞先富集，然后再将氩气作为载气送入气室分析，无法实现真正的实时在线分析。采用ZAAS法，由于检测波长分裂为两个波长，其中一个含有汞和干扰气体的浓度信号，另外一个只含有干扰气体的信号，从而可以通过数据处理过程有效的减小烟气中其他气体的干扰。采用UV-DOAS法，可以通过检测其他干扰气体如SO2的浓度来修正汞浓度的检测结果。但是，该方法在现场应用时，需要明确背景气体的种类和干扰成分，适用性受限。(2)对烟气进行预处理，将烟气中的其他成分滤除掉，仅仅保留烟气汞，能够消除其他成分的干扰，降低对汞分析仪的检测要求，需要定期更换催化剂材料。但是，预处理过程会增加设备成本，导致设备结构更加复杂。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本申请旨在提出一种气体中汞的检测系统和检测方法，可用于待测气体样品中汞的在线连续测量、实验室分析、现场应急汞监测等，使用便捷且准确度高。本申请提供了一种气体中汞的检测系统，所述检测系统包括光源、双光束生成装置、测量池、参比池、汞吸附装置；所述双光束生成装置将所述光源发出的单光束分成平行的第一光束和第二光束，所述第一光束通过第一光路射向所述参比池，所述第二光束通过第二光路射向所述测量池；所述测量池、参比池和所述汞吸附装置均设置有进气口和出气口；所述汞吸附装置用于吸附除去汞；所述测量池的出气口和所述汞吸附装置的进气口之间通过第一气路连接，所述汞吸附装置的出气口和所述参比池的进气口之间通过第二气路连接。作为本申请可选的实施方式，所述双光束生成装置包括半透半反镜和反射镜；所述半透半反镜接收来自所述光源的单光束后形成透射光和反射光；所述透射光作为所述第一光束并透过所述半透半反镜射向所述参比池，所述反射光经过所述反射镜的反射后作为第二光束射向所述测量池。作为本申请可选的实施方式，所述汞吸附装置中设置有碘化活性炭。进一步地，所述检测系统还包括检测装置，所述检测装置用于检测所述参比池的射出光束中的气体浓度信号以及所述测量池的射出光束中的气体浓度信号。作为本申请可选的实施方式，所述检测装置包括第一探测器、第二探测器、差分装置；所述第一探测器用于感应所述参比池的射出光束中的气体浓度信号，所述第二探测器用于感应所述测量池的射出光束中的气体浓度信号；并且，所述第一探测器和所述第二探测器均与所述差分装置连接。本申请还提供利用上述的检测系统检测气体中汞的检测方法，所述检测方法包括：所述双光束生成装置将所述光源发出的单光束分成平行的所述第一光束和所述第二光束后，所述第一光束射向所述参比池，所述第二光束射向所述测量池；将待测气体送入所述测量池中对所述第二光束进行吸收，然后经由所述汞吸附装置除去所述待测气体中的汞后，再送入所述参比池中，对所述第一光束进行吸收。作为本申请可选的实施方式，所述双光束生成装置包括半透半反镜和反射镜；所述光源发出的单光束经由所述半透半反镜后，得到透射光和反射光，所述透射光作为所述第一光束直接射向所述参比池，所述反射光经由所述反射镜反射后作为所述第二光束射向所述测量池。作为本申请可选的实施方式，所述汞吸附装置中设置有碘化活性炭，用于除去所述待测气体中的汞。进一步地，所述检测方法还包括：采用检测装置检测所述测量池和所述参比池的射出光束中的气体浓度信号，得到所述待测气体中汞的浓度。作为本申请可选的实施方式，所述检测装置包括第一探测器、第二探测器、差分装置，并且采用所述检测装置检测所述测量池和所述参比池的射出光束中的气体浓度信号，得到所述待测气体中汞的浓度包括：采用所述第一探测器检测所述参比池的射出光束中的第一气体浓度信号，采用所述第二探测器检测所述测量池的射出光束中的第二气体浓度信号，采用所述差分装置对所述第一气体浓度信号和第二气体浓度信号进行差分处理，得到所述待测气体中汞的浓度。本申请提出的气体中汞的检测系统中，不需要增加背景气去除装置，无需测定背景气的组分，且不需要昂贵的贵金属材料作为汞吸附剂，进而提高了该检测系统抗气体干扰的能力，降低了设备成本，能够用于现场实时检测过程，适用范围较广泛。附图说明图1为本申请提供的一种气体中汞的检测系统结构示意图。图2为本申请的其中一种实施方式中气体中汞的检测系统结构示意图。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。本申请中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本申请的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。如图1所示，为本申请提供的一种气体中汞的检测系统结构示意图。本申请提出的用于检测气体中汞的检测系统包括光源10、双光束生成装置20、测量池30、汞吸附装置40、参比池50。双光束生成装置20能够接收光源10发出的单光束，而分成相互平行的双光束，分别为第一光束和第二光束。其中，第一光束通过第一光路射向参比池50中。第二光束通过第二光路射向测量池30中。测量池30、汞吸附装置40、参比池50上均设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体中汞的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括光源、双光束生成装置、测量池、参比池、汞吸附装置；/n所述双光束生成装置将所述光源发出的单光束分成平行的第一光束和第二光束，所述第一光束通过第一光路射向所述参比池，所述第二光束通过第二光路射向所述测量池；/n所述测量池、参比池和所述汞吸附装置均设置有进气口和出气口；/n所述汞吸附装置用于吸附除去汞；/n所述测量池的出气口和所述汞吸附装置的进气口之间通过第一气路连接，所述汞吸附装置的出气口和所述参比池的进气口之间通过第二气路连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体中汞的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括光源、双光束生成装置、测量池、参比池、汞吸附装置；
所述双光束生成装置将所述光源发出的单光束分成平行的第一光束和第二光束，所述第一光束通过第一光路射向所述参比池，所述第二光束通过第二光路射向所述测量池；
所述测量池、参比池和所述汞吸附装置均设置有进气口和出气口；
所述汞吸附装置用于吸附除去汞；
所述测量池的出气口和所述汞吸附装置的进气口之间通过第一气路连接，所述汞吸附装置的出气口和所述参比池的进气口之间通过第二气路连接。


2.根据权利要求1所述的气体中汞的检测系统，其特征在于，所述双光束生成装置包括半透半反镜和反射镜；
所述半透半反镜接收来自所述光源的单光束后形成透射光和反射光；所述透射光作为所述第一光束并透过所述半透半反镜射向所述参比池，所述反射光经过所述反射镜的反射后作为第二光束射向所述测量池。


3.根据权利要求1所述的气体中汞的检测系统，其特征在于，所述汞吸附装置中设置有碘化活性炭。


4.根据权利要求1所述的气体中汞的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括检测装置，所述检测装置用于检测所述参比池的射出光束中的气体浓度信号以及所述测量池的射出光束中的气体浓度信号。


5.根据权利要求4所述的气体中汞的检测系统，其特征在于，所述检测装置包括第一探测器、第二探测器、差分装置；
所述第一探测器用于感应所述参比池的射出光束中的气体浓度信号，所述第二探测器用于感应所述测量池的射出光束中的气体浓度信号；
并且，所述第一探测器和所述第二探测器均与所述差分装置连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，杨露露，
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