[發明專利]一種基于飽和原理產生汞與二價汞標準氣的裝置

有效

• 申請號: 201610148068.3
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105886796B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 徐波;劉清俠;陳鋒;孫漪清;趙勇;劉秀如;翟燕萍;許壯;蘇靖程;李凌月;薛方明
• 申請（專利權）人: 中國華電集團科學技術研究總院有限公司
• 主分類號: C22B43/00
• 分類號: C22B43/00;C01G13/02;C01G13/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 李敏

技術領域

本發明屬于氣態汞監測領域，具體涉及一種基于飽和原理產生汞與二價汞標準氣的裝置。

背景技術

汞(Hg)是全球性重金屬污染物，其在大氣中停留時間長，且在生物體內存在累積效應，因此汞污染對環境以及人類健康造成極大的危害。人為排放是汞污染的主要來源，中國的汞污染問題尤其突出。隨著我國對環境保護的日益重視，固定污染源煙氣汞的排放標準會日趨嚴格，因此開發固定污染源煙氣汞在線監測裝置及方法具有重要意義。

廢氣(如煙氣等)中汞主要以化合態的形式與單質的形式存在，而化合態的汞通常以二價汞形式存在，為使監測結果準確，需要采用元素汞標準氣體與二價汞標準氣體對監測儀器進行標定和校準。

而現有技術中二價汞標準氣體發生器通常采用氯化汞溶液作為汞源，通過加熱氯化汞溶液使其揮發形成二價汞蒸汽，比如：中國專利文獻CN 102500203A公開了一種模擬煙氣中二價汞的發生裝置及其應用，通過注射泵將氯化汞溶液注射入加熱管中，通過加熱管外的加熱裝置控制加熱管溫度為105～650℃以形成二價汞蒸氣，但是采用氯化汞溶液作為二價汞蒸氣產生源，一方面溶液更換會對操作人員產生危害，另一方面氯化汞溶液本身揮發存在偏差。中國文獻(陳枳君，曾立民.2011.在線大氣汞分析儀飽和管標定方法研究[J].環境科學學報，31 6)：1192-1197)通過采用飽和管，對飽和管進行控溫，利用元素汞揮發來產生元素汞標準氣體，進行儀器校正。

但是，上述文獻均是單獨產生二價汞蒸氣或者元素汞標準氣體，并未見能在一套裝置上實現同時產生二價汞標準氣體和元素汞標準氣體，若單獨采用二價汞標準氣體發生裝置和元素汞標準氣體發生裝置，一方面裝置成本增加，同時還存在汞源不一致需要進行兩次溯源傳遞的問題(如：需要對不同汞源的性質進行分別測定等)，增加了繁瑣的操作步驟。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中不能同時產生二價汞標準氣體和元素汞標準氣體，且汞源不一致需要進行兩次溯源傳遞的技術問題，進而提供了一種基于飽和原理產生汞與二價汞標準氣的裝置。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

本發明所提供的基于飽和原理產生汞與二價汞標準氣的裝置，包括元素汞標準氣體發生系統，所述元素汞標準氣體發生系統包括通過管路順次連接的第一載氣裝置和產生汞氣體的元素汞發生器，還包括二價汞標準氣體發生系統，其包括通過管路順次連接的等離子氣源裝置、氣體預混室和產生二價汞氣體的二價汞發生器，所述氣體預混室還與所述元素汞發生器的出口相連接，用以將等離子氣源與元素汞發生器產生的含汞氣體混合，所述二價汞發生器設置有高頻高壓交流電源發生裝置，用以產生等離子體將汞氣體氧化為二價汞氣體；

所述元素汞發生器，包括蒸發室，用以封閉并蒸發液態汞，以及設置于所述蒸發室外部的控溫裝置，用以控制所述蒸發室內部的溫度。

上述基于飽和原理產生汞與二價汞標準氣的裝置中，還包括第二載氣裝置，用以調節元素汞發生器產生的含汞氣體的濃度。

優選地，所述元素汞發生器的出口設置有含汞氣體輸出管路，所述氣體預混室與所述含汞氣體輸出管路相連接，用以向所述氣體預混室內輸送含汞氣體，實現等離子氣源與含汞氣體的混合。

優選地，所述第二載氣裝置與所述含汞氣體輸出管路相連接，沿氣體流動方向，所述第二載氣裝置與所述含汞氣體輸出管路的連接點設置于所述氣體預混室與所述含汞氣體輸出管路連接點的前方。

優選地，所述第二載氣裝置與所述含汞氣體輸出管路相連接，沿氣體流動方向，所述第二載氣裝置與所述含汞氣體輸出管路的連接點設置于所述氣體預混室與所述含汞氣體輸出管路連接點的前方，且所述元素汞發生器的后方。

優選地，所述元素汞發生器中的蒸發室的內壁設置有鍍層，用以減少蒸發室的內壁對Hg的吸附量。

優選地，所述二價汞發生器為低溫等離子發生器。

進一步地，所述低溫等離子發生器包括絕緣內筒以及套設在所述絕緣內筒外的絕緣外筒；所述絕緣外筒的一端封閉，并設置進氣口和第二多孔層，另一端用封頭封閉，并設置出氣口和第一多孔層；高頻高壓交流電源裝置，設置于所述絕緣內筒內，其一端設置有可外連電源的接頭；低壓電極，設置于所述絕緣外筒外，并緊貼所述絕緣外筒，其一端設置有可外連電源的接頭。