一种测汞仪器中的汞富集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于汞测试技术领域，具体为一种测汞仪器中的汞富集装置。其包括汞富集管、加热棒和温度控制器；汞富集管的内表面设有汞富集材料涂层，汞富集管的前端设有进气口，末端设有出气口，进气口通过导管和气体样品采集系统相连，出气口通过三通阀分别与汞检测单元和外界环境连接；汞富集管内插入加热棒，加热棒通过汞富集管两端的端盖固定在汞富集管内，温度控制器通过引线和加热棒相连。本实用新型专利技术结构简单，其通过在汞富集管内设置导流板、插入带翅片的内管，或在富集管内表面雕刻沟槽，增加富集管与气态汞的接触面积，强化汞的吸附富集。

A mercury enrichment device in mercury measuring instrument

【技术实现步骤摘要】
一种测汞仪器中的汞富集装置
本技术属于汞测试
，具体涉及一种测汞仪器中的汞富集装置。
技术介绍
汞是一种神经毒物，具有极强的累积性和不可逆性，对人类健康具有很大的威胁。燃煤和冶金行业是最主要的人为汞排放源。2017年8月16日，具有全球法律约束力的《关于汞的水俣公约》正式生效，公约规定，必须对燃煤、冶炼行业采取措施，控制并减少汞及其化合物的排放。准确测量汞的浓度是控制汞污染的首要前提。烟气中汞的测量方法可归纳为两大类：一类是取样分析法，另一类是在线分析法。取样分析法过程相对繁琐，且不能真实反映电厂运行过程中汞的实时排放特征。在线分析技术是目前正在发展的一类新兴技术，它是基于冷原子吸收光谱法(CVAAS)、塞曼效应冷原子吸收法(ZAAS)、冷原子荧光法(CVAFS)等光学技术发展起来的，其优点是可在线、实时地分析。烟气中的汞包括单质汞和二价汞。现有技术只能直接测量单质汞，而二价汞需要通过转换器还原成单质汞才能被测量。传统的价态转换方法主要包括3种：(1)湿化学还原法，利用化学试剂将二价汞转化为单质汞，这种方法化学药剂耗量大，后续处理复杂，且高浓度SO2会干扰汞的还原，带来测量误差；(2)高温转化法，二价汞在高温（>800℃）下被分解成单质汞，该方法对仪器以及管路的要求苛刻；(3)金汞齐富集-热解析法，根据汞与金接触后可生成汞齐，将气态汞（单质汞和二价汞）富集在金富集装置上，然后在高温下所有形态的汞均以单质汞形式释放出来，并被导入测汞仪的检测器进行检测。在现有的几种技术中，金汞齐富集-热解析方法操作简单、条件温和、准确性较高。液体和固体样品中汞的检测方法包括两类：一是将样品进行消解处理后，将样品中的所含的汞（单质汞、二价汞、有机汞）全部转化为单质汞，然后将其引入检测器，并对总共含量进行检测；二是将样品进行热分解，样品中的汞释放后采用金富集装置富集，然后在高温下以单质汞形式释放出来，并被导入检测器进行检测。后者无需进行样品前处理，操作简单、便捷、准确性高。无论是气体，还是液体和固体样品中汞的检测，金富集装置都是测汞仪器中的核心部件。目前，金富集装置多采用金丝、金丝网、金丝球、镀金玻璃球及镀金石英石等富集材料。这些富集材料价格昂贵，且在装置内的装配难以保证完全一致。此外，受金富集装置尺寸限制，其与汞的接触时间非常短、接触面积有限，汞可能无法完全被富集，导致部分汞流失，给检测带来误差。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种测汞仪器中的汞富集装置，该装置可应用于替代金膜汞分析仪器内的汞富集装置，其结构简单，造价低廉，能实现汞的高效富集。本技术的技术方案具体介绍如下。一种测汞仪器中的汞富集装置，其包括汞富集管、加热棒和温度控制器；汞富集管的内表面设有汞富集材料涂层，汞富集管的前端设有进气口，末端设有出气口，进气口通过导管和气体样品采集系统相连，出气口通过三通阀分别与汞检测单元和外界环境连接；汞富集管内插入加热棒，加热棒通过汞富集管两端的端盖固定在汞富集管内，温度控制器通过引线和加热棒相连。本技术中，汞富集管内设置导流板。本技术中，汞富集管的内表面上设有沟槽。本技术中，沟槽选自圆形、矩形或梯形中的一种或几种。本技术中，汞富集管内还设置内管。本技术中，内管的外表面设有沟槽，沟槽选自圆形、矩形或梯形中的一种或几种。本技术中，内管上设置翅片，翅片为立方体型。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本技术结构简单，其通过在富集管内设置导流板，或在富集管内表面雕刻沟槽，或在富集管内插入带翅片的内管，既可保证富集管装配的一致性，使装置内的通路及气流量得到精确控制，还可增加富集管与气态汞的接触面积，对进样气体形成扰动，增强汞与富集管的接触，从而强化汞的吸附富集。附图说明图1是单管汞富集装置的结构示意图。图2是带导流板的单管汞富集装置的结构示意图。图3是双管汞富集装置的结构示意图。图4是沟槽的结构示意图；a-圆形沟槽，b-矩形沟槽，c-梯形沟槽。图5是翅片的结构示意图。图中标号：1-汞富集管、2-加热棒、3-温度控制器、4-引线、5-端盖、6-进气口、7-出气口、8-三通阀、9-导流板、10-内管。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1汞富集装置包括汞富集管1、加热棒2、温度控制器3、引线4、端盖5、进气口6、出气口7和三通阀8（图1）。汞富集管1的前部和端部分别与进气口6和出气口7连接，进气口6通过导管与气体样品采集系统相连接，出气口7通过三通阀8分别与测汞仪器上的检测单元和外界环境连接。汞富集管1为圆筒状结构，汞富集材料采用等离子喷涂法涂覆在汞富集管1的内表面上，形成汞富集材料涂层。加热棒2通过引线4与温度控制器3连接。汞富集管1和加热棒2通过端盖5固定。汞富集管1采用石英玻璃加工而成，厚度为2-3mm，外径为10-20mm。实施例2汞富集装置包括汞富集管1、加热棒2、温度控制器3、引线4、端盖5、进气口6、出气口7、三通阀8和导流板9（图2）。汞富集管1的前部和端部分别与进气口6和出气口7连接，进气口6通过导管与气体样品采集系统相连接，出气口7通过三通阀分别与测汞仪上的检测单元和外界环境连接。汞富集管1为圆筒状结构，汞富集材料采用等离子喷涂法涂覆在汞富集管1的内表面上，形成汞富集材料涂层。加热棒2通过引线4与温度控制器3连接。汞富集管1、导流板9和加热棒2通过端盖5固定。汞富集管1和导流板9采用石英玻璃加工而成，汞富集管1厚度为2-3mm，外径为10-20mm。导流板9的设置可对进样气体形成扰动，增强汞与富集材料的接触，从而强化汞的富集。实施例3如图3所示，汞富集装置包括汞富集管1、加热棒2、温度控制器3、引线4、端盖5、进气口6、出气口7、三通阀8和内管10。汞富集管1的前部和端部分别与进气口6和出气口7贯通，进气口6通过导管与气体样品采集系统相连接，出气口7通过三通阀8分别与测汞仪上的检测单元和外界环境连接。汞富集管1和内管9为圆筒状结构，二者同心布置并留有空隙，汞富集材料采用等离子喷涂法涂覆在汞富集管1的内表面上，形成汞富集材料涂层。加热棒2通过引线4与温度控制器3连接。汞富集管1、内管10和加热棒2通过端盖5固定。汞富集管1采用石英玻璃材质加工而成，厚度为2-3mm，外径为10-20mm。在汞富集管1的内表面和内管10的外表面设置沟槽（图4），沟槽深度为0.5-1.0mm，或者在内管10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测汞仪器中的汞富集装置，其特征在于，其包括汞富集管、加热棒和温度控制器；/n汞富集管的内表面设有汞富集材料涂层，汞富集管的前端设有进气口，末端设有出气口，进气口通过导管和气体样品采集系统相连，出气口通过三通阀分别与汞检测单元和外界环境连接；汞富集管内插入加热棒，加热棒通过汞富集管两端的端盖固定在汞富集管内，温度控制器通过引线和加热棒相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种测汞仪器中的汞富集装置，其特征在于，其包括汞富集管、加热棒和温度控制器；
汞富集管的内表面设有汞富集材料涂层，汞富集管的前端设有进气口，末端设有出气口，进气口通过导管和气体样品采集系统相连，出气口通过三通阀分别与汞检测单元和外界环境连接；汞富集管内插入加热棒，加热棒通过汞富集管两端的端盖固定在汞富集管内，温度控制器通过引线和加热棒相连。


2.根据权利要求1所述的测汞仪器中的汞富集装置，其特征在于，汞富集管内设置导流板。


3.根据权利要求1所述的测汞仪器中的汞富集装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建平，李琴，李海龙，屈文麒，胡迎超，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43