[發明專利]固定污染源廢氣汞采樣方法

在審

• 申請號: 202110020933.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112697548A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 楊松
• 申請（專利權）人: 楊松
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G01M3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及環境監測技術領域，具體涉及固定污染源廢氣汞采樣方法。其特征是：廢氣經具塞氣導入管導入后向下撞擊循環流化床筒體底部的吸收液形成無數個細密氣泡，顆粒物因慣性作用沖擊到循環流化床筒體底被分散，從而易被吸收液吸收；如果監測現場環境顆粒物濃度較大時，通過吸收液洗滌吸收與旋風分離的方法將顆粒物捕集，從而將吸附在顆粒物上的汞被吸收液吸收，保證了樣品的代表性；通過在吸收瓶內設計循環回路，使吸收液在吸收瓶內的循環回路自然循環流動，同時在下降管外加裝冷凝裝置，那么吸收液在冷卻的同時與顆粒態汞和氣態汞充分接觸傳質反應的時間增加，因此即使不增加吸收液用量，也能延長汞在吸收液的停留時間。

技術領域

本發明涉及環境監測技術領域，具體涉及固定污染源廢氣汞采樣方法。

背景技術

燃煤是我國大氣汞的最大排放源之一，燃煤燃燒過程中，煤中的汞隨煙氣排向大氣，主要以3種形態存在：氣態元素汞(Hg⁰)、氣態二價汞(Hg²⁺)和顆粒態汞。現有固定污染源廢氣汞采樣用吸收瓶為大型氣泡吸收管，大型氣泡吸收管的吸收管內裝有一定量的吸收液，氣體由玻璃細管導入液面以下經管端小孔形成小氣泡進入吸收液，主要用于吸收廢氣中所含的氣態或蒸汽態物質，廢氣能夠快速擴散到吸收液中，實現氣液傳質交換，對汞的吸收效率較好，但是需要控制采樣流量范圍，因為氣體分子的慣性小，在快速抽氣情況下，污染物容易被煙氣采樣器抽離后逸出，因此煙氣采樣器通常設定為0.3L/min的固定采樣流量，自然無法兼顧與煙囪中煙氣流速實現一致，難以完成平行等速采樣，有可能采集不到煙氣中吸附在顆粒物上的汞，從而影響數據的準確性。中國發明專利（專利號為CN201910943697.9，專利名稱為一種固定污染源煙氣中汞采樣裝置）公開了一種固定污染源煙氣中汞采樣裝置，其特征在于：包括恒溫取樣槍、恒溫過濾箱、冰浴吸收瓶箱、除濕裝置、采樣控制器與采樣抽氣泵；所述恒溫取樣槍的取樣頭伸入煙道內，所述恒溫取樣槍的出口與所述恒溫過濾箱的入口相接，所述恒溫過濾箱的出口與所述冰浴吸收瓶箱的入口相接，所述冰浴吸收瓶箱的出口與所述除濕裝置的入口相連，所述除濕裝置的出口與所述采樣控制器的入口相連接，所述采用控制器還連接所述采樣抽氣泵；所述冰浴吸收瓶箱中裝有14個吸收瓶，7個吸收瓶串聯在一起為一組采樣，14個吸收瓶用于一次進行兩組平行采樣；串聯為一組的7個吸收瓶從左至右編號分別為：第一吸收瓶、第二吸收瓶、第三吸收瓶、第四吸收瓶、第五吸收瓶、第六吸收瓶、第七吸收瓶，所述第一吸收瓶、所述第二吸收瓶、所述第三吸收瓶內裝有用于捕集煙氣中氧化態汞的硅藻土基復合吸附劑，所述第四吸收瓶內裝有用于吸收煙氣中酸性氣體的硅藻土基復合吸附劑；所述第五吸收瓶、所述第六吸收瓶、所述第七吸收瓶內裝有用于捕集煙氣中氣態元素汞的硅藻土基復合吸附劑。中國發明專利（專利號為CN 201710133959.6，專利名稱為一種固定污染源顆粒汞和氣態汞等速采樣裝置及采樣方法）公開了一種固定污染源顆粒汞和氣態汞等速采樣裝置及采樣方法，該裝置包括：依次連接的采樣嘴、采樣槍、旋風分離器、灰斗、細顆粒過濾器、氣態汞采樣管、制冷器、干燥器、流量控制器、活性炭除汞器、真空泵、累積體積表。其中，采樣槍置于加熱套內，旋風分離器、細顆粒過濾器、活性炭吸附管置于保溫箱內；本發明還公開了該裝置的采樣方法；本發明具有如下優點：1.同時采集顆粒汞和氣態汞樣品；2.采樣過程保溫，防止汞損失以及汞形態轉化，提高采樣代表性；3.旋風分離器和細顆粒過濾器的兩級除塵，保證在高含塵環境下采樣的代表性。4.體積流量控制器，保證等速采樣；5后置活性炭除汞器防止殘留的汞排入大氣。

現有技術1采用硅藻土基復合吸附劑替代現行標準方法中的吸收液，相對于現行標準方法的溶液中的汞化學反應吸收法，吸附劑物理吸附及鰲和汞及其化合物的效率要更低，原因就是氣態汞與顆粒態汞的采集和測定方法中通過與酸性高錳酸鉀的離子反應、氧化還原反應均是溶液中進行，同時采用多組填充吸附劑吸收瓶串聯的方法也會造成沿程壓降增加，如果遇到含塵量較大的監測現場，煙塵往往堵塞吸附劑微孔，采樣抽氣泵將無法工作。現有技術2增加了旋風分離器、細顆粒過濾器、活性炭吸附管捕捉顆粒汞試圖先行去除顆粒物，避免發生煙塵堵塞吸附劑微孔導致采樣抽氣泵無法工作的問題，但存在和現有技術1一樣的上述問題，即相對于現行標準方法的溶液中的汞化學反應吸收法，吸附劑物理吸附及鰲和汞及其化合物的效率要更低。