本实用新型专利技术涉及一种用于分析气态总汞的自动分析装置，包括自动进气机构，设有用于输送待测样品气体的第一管路；冷凝及裂解机构，用于接收待测样品气体并低温富集待测样品气体中的气态总汞，以及用于将待测样品气体中气态总汞全部高温解析为气态单质汞；自动输气机构，设有用于输送气态单质汞的第二管路；检测分析机构，用于分析气态单质汞的总浓度；控制器，用于控制自动进气机构、冷凝及裂解机构以及自动输气机构的自动运行。本实用新型专利技术能够对待测样品气体中气态总汞实现完整收集，提高了对待测样品气体的总汞浓度分析的准确性，从而真正的实现了0样品中气体的全部总汞含量的测量，同时实现简便可靠的在线分析技术，并降低了分析成本。了分析成本。了分析成本。
【技术实现步骤摘要】
一种用于分析气态总汞的自动分析装置
[0001]本技术涉及污水监测领域，特别是涉及一种用于分析水质总汞的自动分析装置。
技术介绍
[0002]汞是一种常温常压下唯一以液态存在的有毒有害重金属元素，而且具有挥发性，因此在自然界中普遍存在该元素，能给生态环境带来巨大的生态风险和造成人体中毒。因此联合国经过组织多轮谈判后颁布了具有法律效力的全球汞公约《水俣公约》，并于2017年8月16日对全球生效，旨在减少控排放和控制汞污染。根据公约要求，需要对环境汞开展监测，从而对履约成效进行评估，因此，对环境汞的监测，特别是大气汞的长期监测，对于评估我国汞污染的控制措施和减排成效极为重要。就大气汞而言，按物理化学形态主要分为气态单质汞(GEM)，活性气态汞(GOM)和颗粒汞(PBM)，一般三种形态汞的总和成为大气的气态总汞(TGM)。大气汞主要来自于人为活动(人为源)和自然过程(自然源)的汞排放。其中人为源主要包括化石燃料燃烧、城市垃圾和医疗垃圾焚烧、有色金属冶炼、水泥生产、炼金活动和氯碱工业等，而自然源主要包括火山地热活动、土壤和水体表面挥发作用，植物蒸腾和森林火灾等。对大气汞的监测可以了解大气汞的分布特征和传输规律、解析大气汞污染的来源、优化大气汞的排放清单、评估大气汞的长期变化趋势，并为汞公约履约成效评估提供数据支撑等。目前，全球对气态汞的测量主要是先利用特氟龙滤膜(孔径大于2微米)去掉空气颗粒物，再通过金汞齐富集，然后在加热解析，通过载气带入到原子荧光或者原子吸收汞检测器中分析。这种方法只能测量空气中的元素汞和一部分活性汞以及颗粒态汞，无法完全测量真正的气态总汞。
[0003]传统的气态总汞分析为了防止气体样品中大颗粒物对汞富集管和检测器的影响，需要在汞富集之前将气体样品中的大颗粒物去掉，只允许小于PM2.5的颗粒物进入，这也就将气体样品中的大部分颗粒态汞去除了，导致分析到的气态总汞中没有包含大部分的颗粒态汞，另外，吸附到滤膜上的颗粒物还会吸收气体样品中的单质汞和活性汞，因此，上述原因可以导致测到的气态总汞浓度是低于真实的总汞浓度的。
技术实现思路
[0004](1)要解决的技术问题
[0005]本技术实施例提供一种用于分析气态总汞的自动分析装置，通过控制器控制自动进气机构对待测样品气体的自动输入，控制冷凝及裂解机构对待测样品气体中的气态总汞自动分步实现低温富集以及高温解析后得到全部的气态单质汞，在控制自动输气机构对气态单质汞进行自动输出至检测分析机构内，利用检测分析机构对气态单质汞进行测量，得出待测样品气体的总汞浓度，能够对待测样品气体中气态总汞实现完整收集，提高了对待测样品气体的总汞浓度分析的准确性，从而真正的实现了样品中气体的全部总汞含量的测量，同时实现简便可靠的在线分析技术，并降低了分析成本。
[0006](2)技术方案
[0007]第一方面，本技术的实施例提出了一种用于分析气态总汞的自动分析装置，包括自动进气机构，设有用于输送待测样品气体的第一管路；冷凝及裂解机构，用于接收所述待测样品气体并低温富集所述待测样品气体中的气态总汞，以及用于将所述气态总汞全部高温解析为气态单质汞；自动输气机构，设有用于输送所述气态单质汞的第二管路；检测分析机构，用于分析所述气态单质汞的总浓度，控制器，用于控制所述自动进气机构、所述冷凝及裂解机构以及所述自动输气机构的自动运行。
[0008]进一步地，所述冷凝及裂解机构包括与所述第一管路以及第二管路连通的用于富集所述待测样品气体中的所述气态总汞的容器，和用于低温冷凝所述容器内的所述气态总汞的冷凝单元以及用于高温解析所述容器内所述气态总汞为所述气态单质汞的裂解单元。
[0009]进一步地，所述冷凝单元包括用于容纳所述容器的冷凝槽以及通过注入管路和回流管路均与所述冷凝槽连通的冷凝剂储箱，所述注入管路上设有液体泵，所述回流管路上设有截止阀，所述冷凝槽内还设有用于检测液面高度的液位传感器以及用于检测所述冷凝槽内温度的温度计和用于维持所述冷凝槽内在设定温度下的温控器。
[0010]进一步地，所述裂解单元包括绕设于所述容器的外壁上的第一加热丝。
[0011]进一步地，所述容器内部填充有用于富集待测样品气体中的所述气态总汞的富集剂，所述第一管路的输出端与第二管路的输入端均设于所述容器内部，且第一管路的输出端埋置于所述富集剂内，第二管路的输入端位于所述富集剂上方。
[0012]进一步地，所述自动进气机构还包括设于所述第一管路上且相互连通的第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀上设有用于输入待测样品气体的第一管接口和用于与所述第二电磁阀连通的第二管接口，所述第二电磁阀还设有用于输入载气的第三管接口、与所述第一电磁阀连通的第四管接口以及与所述容器连通的第五管接口。
[0013]进一步地，所述第一电磁阀上还设有用于输送汞标准气的第六管接口以及用于输送无汞空气的第七管接口。
[0014]进一步地，所述自动进气机构还包括用于将所述待测样品气体从所述第一管路抽取到所述第二管路中的抽气泵，所述自动输气机构包括设于第二管路上且相互连通的用于控制载气流量的质量流量控制器、第三电磁阀、用于干燥所述气态单质汞的干燥管、第四电磁阀、用于二次提纯所述气态单质汞的富集组件、第五电磁阀，所述第三电磁阀设于所述质量流量控制器和所述干燥管之间，所述第四电磁阀设于所述干燥管与所述富集组件之间，所述第五电磁阀设于所述富集组件与所述检测分析机构之间，所述第三电磁阀上设有用于与所述抽气泵连通的第八管接口。
[0015]进一步地，所述第四电磁阀上设有用于输入载气的第九管接口，所述第五电磁阀上设有用于排出废气的第十管接口以及与所述检测分析机构连通的第十一管接口。
[0016]进一步地，所述富集组件包括汞富集管和绕设于所述汞富集管外部的第二加热丝，所述第三电磁阀上还设有用于连通所述质量流量控制器的第十二管接口以及连通所述干燥管的第十三管接口，所述第四电磁阀上还设有用于连通所述干燥管另一端的第十四管接口以及用于连通所述汞富集管的第十五管接口，所述第五电磁阀上还设有用于连通所述汞富集管另一端的第十六管接口。
[0017](3)有益效果
[0018]综上，本技术控制器控制自动进气机构对待测样品气体的自动输入，控制冷凝及裂解机构对待测样品气体中的气态总汞自动分步实现低温富集以及高温解析后得到全部的气态单质汞，在控制自动输气机构对气态单质汞进行自动输出至检测分析机构内，利用检测分析机构对气态单质汞进行测量，得出待测样品气体的总汞浓度，能够对待测样品气体中各形态汞(含气态单质汞、活性气态汞以及颗粒汞)实现完整收集，提高了对待测样品气体的总汞浓度分析的准确性，从而真正的实现了样品中气体的全部总汞含量的测量，同时实现简便可靠的在线分析技术，更加适用于长期的在线监测，而且维护简单，整个检测分析过程无需现有技术采用定期更换滤膜来过滤样气，也不需要化学试剂富集样品，从而降低了检测分析成本。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于分析气态总汞的自动分析装置，其特征在于，包括：自动进气机构，设有用于输送待测样品气体的第一管路(1)；冷凝及裂解机构，用于接收所述待测样品气体并低温富集所述待测样品气体中的气态总汞，以及用于将所述气态总汞全部高温解析为气态单质汞；自动输气机构，设有用于输送所述气态单质汞的第二管路(2)；检测分析机构，用于分析所述气态单质汞的总浓度；控制器，用于控制所述自动进气机构、所述冷凝及裂解机构以及所述自动输气机构的自动运行。2.根据权利要求1所述的用于分析气态总汞的自动分析装置，其特征在于，所述冷凝及裂解机构包括与所述第一管路(1)以及第二管路(2)连通的用于富集所述待测样品气体中的所述气态总汞的容器(3)，和用于低温冷凝所述容器(3)内的所述气态总汞的冷凝单元以及用于高温解析所述容器(3)内所述气态总汞为所述气态单质汞的裂解单元。3.根据权利要求2所述的用于分析气态总汞的自动分析装置，其特征在于，所述冷凝单元包括用于容纳所述容器(3)的冷凝槽(41)以及通过注入管路(42)和回流管路(43)均与所述冷凝槽(41)连通的冷凝剂储箱(44)，所述注入管路(42)上设有液体泵(45)，所述回流管路(43)上设有截止阀(46)，所述冷凝槽(41)内还设有用于检测液面高度的液位传感器以及用于检测所述冷凝槽(41)内温度的温度计(47)和用于维持所述冷凝槽(41)内在设定温度下的温控器(48)。4.根据权利要求2所述的用于分析气态总汞的自动分析装置，其特征在于，所述裂解单元包括绕设于所述容器(3)的外壁上的第一加热丝(49)。5.根据权利要求2所述的用于分析气态总汞的自动分析装置，其特征在于，所述容器(3)内部填充有用于富集待测样品气体中的所述气态总汞的富集剂(31)，所述第一管路(1)的输出端与第二管路(2)的输入端均设于所述容器(3)内部，且第一管路(1)的输出端埋置于所述富集剂(31)内，第二管路(2)的输入端位于所述富集剂(31)上方。6.根据权利要求2所述的用于分析气态总汞的自动分析装置，其特征在于，所述自动进气机构还包括设于所述第一管路(1)上且相互连通的第一电磁阀(11)和第二电磁阀(12)，所述第一电磁阀(11)上设有用于输入待测样品气体的第一管接口(111)和用于与所述第二电磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，
申请(专利权)人：中国科学院地球化学研究所，
类型：新型
国别省市：
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