[发明专利]一种气态流体中元素的监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及元素的监测，尤其是一种气态流体中元素的监测方法及系统。

背景技术

汞是剧毒物质，即使环境中的汞含量很低，也会通过食物链累积到人体中，从而危害人体健康。因此，迫切需要一些能够快速定量检测环境中痕量汞的方法。

汞具有挥发性，在很多场合都保持在气态，如烟囱、管道内，而且含量都比较低，因此需要采用滤膜富集汞的方法来提高汞测量的灵敏度。普通滤膜不能富集单质汞，因此需要对汞或滤膜进行特殊处理。目前的处理方法主要有以下两种：

1、将氯气加入含汞气态流体中，汞和氯气反应生成氯化汞，使用普通滤膜(如PES膜)吸附氯化汞。该方法的不足之处主要为：a、汞与氯化汞在环境或烟气温度下具有较大的蒸汽压，汞不能完全转化成氯化汞；b、氯气是有毒气体，过量的氯气危及人的生命，还产生污染。

2、将普通滤膜树脂化处理，然后浸泡于碘溶液中，晾干后用于汞的吸附。该方法的不足之处主要为：这种滤膜放置的时间越长，碘损失越多，因此，这种处理过的膜难以长时间存放。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种监测精度高、方便、无污染的气态流体中元素的监测方法及系统。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种气态流体中元素的监测方法，包括以下步骤：

a、加第一元素步骤

在测量现场，将第一元素溶液加到滤膜上；滤膜上第一元素溶液的溶剂挥发，至少部分第一元素留在滤膜上；

b、采样步骤

在采样区内，气态流体中的第二元素与滤膜上的第一元素反应，反应生成的反应物吸附在滤膜上；

c、检测步骤

在检测区内，检测滤膜上的所述反应物，从而获知气态流体中第二元素的含量。

根据上述监测方法，将第一元素溶液喷在滤膜上，或使滤膜通过第一元素溶液，从而将第一元素溶液加到滤膜上。

根据上述监测方法，在采样步骤内，气态流体中的铅、砷、铬、镉元素中的至少一种吸附在滤膜上；在检测步骤内，通过检测滤膜上的铅、砷、铬、镉元素中的至少一种而获知气态流体中元素的含量。

根据上述监测方法，在检测步骤中，使用X射线荧光光谱分析技术或原子吸收光谱技术。

根据上述监测方法，被测管道或烟囱内的先经过取样、伴热，之后与滤膜上的第一元素起反应。

根据上述监测方法，加第一元素溶液的滤膜停留，从而使第一元素溶液中的溶剂挥发。

根据上述监测方法，所述第一元素为碘或硫，所述第二元素为汞。

根据上述监测方法，第一元素溶液的溶剂是正戊烷或二硫化碳。

为了实现上述方法，本发明还提出了这样一种气态流体中元素的监测系统，包括滤膜及输送单元、检测单元；还包括：

第一元素溶液施加单元，用于将第一元素溶液施加到所述输送单元送出的滤膜上；

控制单元，用于控制第一元素溶液施加到滤膜上的时间和用量。

根据上述监测装置，所述第一元素溶液施加单元采用喷液装置，用于将第一元素溶液喷在滤膜上；或采用装有第一元素溶液的容器，用于将第一元素溶液施加到通过该容器的滤膜上。

根据上述监测装置，所述监测系统还包括取样单元，取样后的气态流体通过管道输送而与所述滤膜上的第一元素起反应，管道上设置有伴热单元。

根据上述监测装置，所述检测单元是X射线荧光光谱分析装置或原子吸收光谱仪。

根据上述监测装置，所述第一元素是碘或硫。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、可完全将第二元素转化，如汞可以完全转化为碘化汞或硫化汞。

碘或硫单质性质活泼，容易升华成气体，在常温下便可与汞迅速反应，且反应完全。

2、不存在存放问题，滤膜在施加第一元素溶液后几分钟后就用于第二元素的富集。

本发明采用实时施加第一元素如碘、硫，处理时间快，省却存放麻烦。

3、无需事先处理滤膜。

本发明是在测量现场处理滤膜，事先处理滤膜，费时又费力，并且现有技术为了能长时间束缚碘单质，对普通滤膜还需做比较复杂的化学处理。本发明省却了这些繁琐而复杂的处理过程。

4、过量碘和硫几乎无污染

碘和硫常温下为固体，碘的升华有限，因此不会对人体造成伤害。

附图说明

图1为实施例1中监测系统的结构示意图；

图2是实施例2中监测系统的结构示意图；

图3是实施例2中碘溶液施加单元的结构示意图；