[实用新型]一种气态汞挥发装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气态汞挥发装置，特别是标准浓度气态零价汞标气发生装置，属于烟气净化领域。

背景技术

汞是一种剧毒物质，在大气中停留时间长，可通过呼吸、皮肤接触、饮食等方式进入人体，危害人体健康。汞对人体健康的危害与汞的化学形态、环境条件和侵入人体的途径方式有关。金属汞蒸汽有高度的扩散性和较大的脂溶性，侵入呼吸道后可被肺泡完全吸收并经血液输送至全身，在器官内被氧化而对人体造成损害；无机汞化合物对人体威胁较小；环境中的汞可被微生物作用转化为有机汞，如甲基汞等，并被生物富集，再通过食物链进入人体，是对人类健康威胁最大的途径。研究表明，汞跟胎儿中枢神经系统先天缺陷、儿童语言和运动能力发育迟缓、儿童自闭症、成年人心血管，包括心脏病发作有关。

我国是一个以煤炭为主要能源的国家。2003年中国煤的使用量约为1.53×10¹² t占世界总消费量的28%左右。预计到2020年中国煤的使用量将翻一番，达到3.04×10¹² t。而燃煤电厂是汞排放的最大来源之一。煤中汞的含量达0.579mg/kg，虽然煤中的汞含量较低，但煤消耗量之大，使得汞污染越来越受人们的关注。

含汞气体的污染控制研究对汞污染治理极其重要，目前已有很多汞污染控制方面的研究，比如吸附净化法、催化氧化法等。研究中存在的难点之一是含汞气体的模拟。实验室是通过模拟含汞的废气，探寻更高效的汞催化剂或吸附剂，以实现汞污染的有效控制。当前实验室主要是通过控制温度及载气的流量吹脱装有液态汞的容器，利用汞易挥发的特性来模拟含汞气体。但由于受室温，空气流速等外在因素的影响，往往很难达到实验研究中所需的相对精确稳定的汞释放量与浓度且现有的汞渗透装置，容易出现汞渗透等状况。因此，有必要设计一种简单易控制的汞挥发装置。

目前已有一些该方面的研究，公布号为CN 202700480 U 的专利公开了一种气态汞的缓释装置，通过封装于试管口的缓释膜及缓释膜上方的二次微调结构来配置所需含汞气体。但二次微调结构中的毛细管组不能多次利用。公布号为CN 202614574 U 的专利申请公开了一种气态汞发生装置，该装置通过真空绝热单元，汞标源渗透单元，补偿气净化单元，测温单元，采样单元五部分的组合下，实现常温条件下汞标气的制备，但很难满足连续采样的要求。公布号为CN 102749421 A 的专利公布了一种汞标准器发生装置，该装置通过混合部件，汞试剂源，稀释气体源和储气部件四部分，实现汞标准气的发生。通过该装置很容易实现汞标气的制备，但对汞标气较小范围浓度的控制显得有点困难。

发明内容

本实用新型根据现有技术状况，提供了一种气态汞挥发装置，该装置结构简单，设计巧妙，经济实用，实现了液态汞缓慢的挥发，挥发速率稳定可靠。

本实用新型通过控制液态汞量，汞挥发面积，利用在封闭条件下，管内气态、液态两相汞保持一定的动态平衡，在某一温度下汞蒸气以一定的渗透率渗透，可通过调节载气流量，将挥发出来的汞蒸气携带出来，得到所需浓度的汞蒸气。

本实用新型的目的是通过以下方面实现的：

本实用新型气态汞挥发装置包括盛放液态汞的容器、封装在容器内的缓释层、设置在缓释层上方的微调层，缓释层跟微调层之间有一定的间隙，目的是保证每个微孔都发挥作用，不会因两个层紧密贴附导致一部分微孔被完全遮盖或部分被遮盖，而最终影响相应的调节作用，缓释层、微调层由聚四氟乙烯或石英等对汞无吸附作用的材料加工，聚四氟乙烯或石英缓释层上开有密度为10-450个/cm²的微孔，聚四氟乙烯或石英微调层上开有密度为5-250个/cm²的微孔，容器下部开有载气进气口。

其中所述缓释层或微调层上的微孔半径为200～1500μm。

微调层的结构与缓释层的结构相一致，其位于缓释层上方；主要根据缓释层跟微调层的不同组合实现所需范围内的汞浓度；例如当缓释层半径为1cm，其上微孔半径为500μm，缓释层微孔密度为12个/cm²，若微调层微孔半径为500μm，微孔密度为8个/cm²，则汞浓度为2.7~3.1ng/ml。同理，若微孔半径为250μm，孔密度不变，则汞浓度在1.3～1.6ng/ml范围内波动。所有微孔都在缓释层跟微调层均匀分布。

所述容器为圆形管或球形管。

所述载气进气口上设置有阀门。

本实用新型相比现有技术有以下的优点：