烟气重金属监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及烟气重金属浓度测量技术，公开了一种烟气重金属监测系统。烟气重金属监测系统包括取样装置、吸收装置、检测装置、第一储液罐、第二储液罐和显示控制装置，取样装置包括两端均与烟道连接的取样管路、过滤单元、调压单元和取样动力单元，过滤单元位于取样管路内且靠近取样管路的入口端，调压单元位于取样管路上且靠近取样管路的出口端，吸收装置的吸收进气端与取样管路上过滤单元所在的区域连接，第一储液罐和第二储液罐均通过泵送单元与吸收装置连接，第二储液罐与检测装置连接，取样动力单元、泵送单元和检测装置均与显示控制装置电连接。该监测系统可实现对烟气中的多种气态重金属浓度进行自动在线监测，且检测精度高。度高。度高。

【技术实现步骤摘要】
烟气重金属监测系统


[0001]本技术涉及烟气重金属浓度测量技术，具体地，涉及一种烟气重金属监测系统。

技术介绍

[0002]重金属成为继NO
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、SO2、粉尘之后的又一大污染物，燃煤电站、金属冶炼、煤化工等行业是烟气重金属的主要排放源，进行烟气重金属浓度的在线监测对实现烟气重金属减排具有重要意义！烟气排放的重金属包括气态重金属和颗粒态重金属，由于尾部的烟囱排烟前基本都已进行烟气除尘，故排入大气中的颗粒态重金属浓度很低。因此，烟气气态重金属应该成为燃煤电站、金属冶炼、煤化工等行业烟气重金属在线监测的重点。
[0003]公开号为CN107655728A的专利技术专利中，公开了“适用于对烟气中低挥发性痕量元素取样监测的装置”，该方法是针对高温高灰、低温高灰、低温底灰环境分别设计三种采样探头，利用活性炭管法进行烟气中低挥发性痕量元素(重金属)取样监测。但是该方法主要是针对烟气重金属的离线分析，且活性炭能否实现烟气重金属的完全吸附以及完全吸附的工作条件还需进一步研究确定。
[0004]公开号为CN107860763A的专利技术专利中，公开了“一种气体中碱金属及痕量元素浓度的在线监测方法及装置”，该方法通过配置基底气体和标准溶液，采取分组测试得到各组标准干气溶胶中目标元素的一系列特征谱线强度值，建立目标元素浓度与特征谱线强度值之间的数学关系，进而公开了相应的在线监测装置。该方法侧重于重金属检测分析仪器的开发，但是该分析仪器直接与取样烟气相连，取样流量不易于调节，此外，也无法实现长时间连续在线取样和在线检测。
[0005]公开号为CN103822934A的专利技术专利中，公开了“一种烟道气体中重金属含量的在线检测装置及方法”，该方法使用活性过滤膜过滤烟气中的颗粒和气态重金属，之后通过滤膜传送单元切换至X
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射线荧光能谱法(XRF)对活性过滤膜上的重金属进行测定；使用活性过滤膜在过滤颗粒、吸附气态重金属过程中存在吸附不均匀，不同种类的重金属挥发
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冷凝
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吸附在颗粒表面的机理不同，而XRF分析只能分析颗粒物表面的重金属含量，不能分析颗粒物中全部重金属含量，因此其测试精度会受到影响。
[0006]因此，目前针对烟气中多种重金属的在线监测技术还未成熟，亟需提供一种能够对烟气重金属进行高精度、自动化连续取样监测的装置。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是为了克服现有技术存在的无法实现对烟气重金属的在线连续监测的问题，提供一种烟气重金属监测系统，该监测系统能够实现对烟气中的多种气态重金属浓度进行自动在线监测，且检测精度高。
[0008]为了实现上述目的，本技术提供一种烟气重金属监测系统，包括取样装置、吸收装置、检测装置、第一储液罐、第二储液罐和显示控制装置，所述取样装置包括两端均与
烟道连接的取样管路、过滤单元、调压单元和取样动力单元，所述过滤单元位于所述取样管路内且靠近所述取样管路的入口端，所述调压单元位于所述取样管路上且靠近所述取样管路的出口端，所述吸收装置的吸收进气端与所述取样管路上所述过滤单元所在的区域连接，所述第一储液罐和所述第二储液罐均通过泵送单元与所述吸收装置连接，所述第二储液罐与所述检测装置连接，所述取样动力单元、所述泵送单元和所述检测装置均与所述显示控制装置电连接，所述取样动力单元能够吸取所述烟道内的部分烟气经所述过滤单元过滤后从所述吸收进气端进入所述吸收装置，再从所述吸收装置的吸收出气端排出。
[0009]优选地，调压单元设置为文丘里管，所述取样动力单元包括与所述吸收出气端连接的真空泵，所述真空泵与所述吸收出气端之间的管路上设置有流量计，所述真空泵和所述流量计均与所述显示控制装置电连接。
[0010]优选地，该监测系统还包括第一阀门和风机，所述第一阀门位于所述取样管路与所述吸收进气端之间的连接管路上，所述风机的出风口与所述第一阀门连接，所述风机和所述第一阀门均与所述显示控制装置电连接。
[0011]优选地，所述第一阀门设置为双通阀，所述过滤单元和所述烟道之间的所述取样管路与所述风机的出风口连接，所述风机与所述取样管路之间的管路上设置有与所述显示控制装置电连接的电磁阀。
[0012]优选地，所述吸收装置包括依次连接的第一吸收瓶、第二吸收瓶和气水分离瓶，所述吸收进气端位于所述第一吸收瓶上，所述吸收出气端位于所述气水分离瓶上，所述第一吸收瓶和所述第二吸收瓶分别通过所述泵送单元与所述第一储液罐和所述第二储液罐连接。
[0013]优选地，所述泵送单元包括第一蠕动泵、与所述第一蠕动泵连接的第一双通阀、第二蠕动泵、与所述第二蠕动泵连接的第二双通阀和第三蠕动泵，所述第一吸收瓶的底部和所述第三蠕动泵分别与所述第一双通阀连接，所述第二吸收瓶的底部和所述第三蠕动泵分别与所述第二双通阀连接，所述第一蠕动泵和所述第二蠕动泵分别与所述第一储液罐连接，所述第三蠕动泵与所述第二储液罐连接；所述第一蠕动泵、所述第一双通阀、所述第二蠕动泵、所述第二双通阀和所述第三蠕动泵均与所述显示控制装置电连接。
[0014]优选地，所述第一吸收瓶、所述第二吸收瓶、所述气水分离瓶、所述第一储液罐和所述第二储液罐均采用高硼硅或特氟龙材质的成型件。
[0015]优选地，该监测系统还包括与所述第二储液罐连接的废液罐，所述第二储液罐与所述废液罐之间的管路上设置有废液蠕动泵，所述第二储液罐与所述检测装置之间的管路上设置有检测蠕动泵，所述废液蠕动泵和所述检测蠕动泵分别与所述显示控制装置电连接。
[0016]优选地，所述过滤单元包括内管和套设于所述内管外周的外管，所述内管上设置有多个过滤微孔，所述外管与电加热装置连接。
[0017]优选地，所述检测装置为电感耦合等离子体质谱仪或者电感耦合等离子体发射光谱仪。
[0018]通过上述技术方案，本技术的有益效果为：
[0019]本技术提供的烟气重金属监测系统中，取样装置利用取样管路与烟道形成烟气闭合回路，不仅能够实现对烟道内烟气的连续取样，而且能够将未进入吸收装置的烟气
送回至烟道，避免烟气排出而造成污染；在取样管路内的部分烟气进入吸收装置后，调压单元能够提供额外的动力压差，减少取样动力单元的能量消耗；通过显示控制装置实现对取样动力单元、泵送单元和检测装置的协调运行，在烟气内的气态重金属被吸收装置吸收后，能够自动、实时地将得到的吸收液样品送入检测装置内进行检测，实现烟气重金属浓度的在线监测，且对烟气重金属样品的干扰少，能够进一步提高检测的精度；本技术提供的监测系统可应用于高尘、高湿、高酸等多种恶劣环境中，且检测精度高，具有一定的市场推广价值。
[0020]在本技术的优选实施方式中，过滤单元包括内管和外管，外管与电加热装置连接，使得取样装置保持恒定的温度，可提高各种环境下对烟道的烟气重金属取样的稳定性；泵送单元采用多级双通阀和蠕动泵相配合，能够有效地切换吸收装置与储液罐之间的管路运输方向和连接方式，可避免多级蠕动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气重金属监测系统，其特征在于，包括取样装置、吸收装置(4)、检测装置(13)、第一储液罐(7)、第二储液罐(11)和显示控制装置(18)，所述取样装置包括两端均与烟道(22)连接的取样管路、过滤单元(1)、调压单元(2)和取样动力单元，所述过滤单元(1)位于所述取样管路内且靠近所述取样管路的入口端，所述调压单元(2)位于所述取样管路上且靠近所述取样管路的出口端，所述吸收装置(4)的吸收进气端(44)与所述取样管路上所述过滤单元(1)所在的区域连接，所述第一储液罐(7)和所述第二储液罐(11)均通过泵送单元与所述吸收装置(4)连接，所述第二储液罐(11)与所述检测装置(13)连接，所述取样动力单元、所述泵送单元和所述检测装置(13)均与所述显示控制装置(18)电连接，所述取样动力单元能够吸取所述烟道(22)内的部分烟气经所述过滤单元(1)过滤后从所述吸收进气端(44)进入所述吸收装置(4)，再从所述吸收装置(4)的吸收出气端(45)排出。2.根据权利要求1所述的烟气重金属监测系统，其特征在于，所述调压单元(2)设置为文丘里管，所述取样动力单元包括与所述吸收出气端(45)连接的真空泵(6)，所述真空泵(6)与所述吸收出气端(45)之间的管路上设置有流量计(5)，所述真空泵(6)和所述流量计(5)均与所述显示控制装置(18)电连接。3.根据权利要求2所述的烟气重金属监测系统，其特征在于，该监测系统还包括第一阀门(3)和风机(16)，所述第一阀门(3)位于所述取样管路与所述吸收进气端(44)之间的连接管路上，所述风机(16)的出风口与所述第一阀门(3)连接，所述风机(16)和所述第一阀门(3)均与所述显示控制装置(18)电连接。4.根据权利要求3所述的烟气重金属监测系统，其特征在于，所述第一阀门(3)设置为双通阀，所述过滤单元(1)和所述烟道(22)之间的所述取样管路与所述风机(16)的出风口连接，所述风机(16)与所述取样管路之间的管路上设置有与所述显示控制装置(18)电连接的电磁阀(17)。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的烟气重金属监测系统，其特征在于，所述吸收装置(4)包括依次连接的第一吸收瓶(41)、第二吸收瓶(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵士林，罗辉，梁鑫，谢星宇，段钰锋，孙志强，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：