[发明专利]一种基于饱和原理产生汞与二价汞标准气的装置

说明书

技术领域

本发明属于气态汞监测领域，具体涉及一种基于饱和原理产生汞与二价汞标准气的装置。

背景技术

汞(Hg)是全球性重金属污染物，其在大气中停留时间长，且在生物体内存在累积效应，因此汞污染对环境以及人类健康造成极大的危害。人为排放是汞污染的主要来源，中国的汞污染问题尤其突出。随着我国对环境保护的日益重视，固定污染源烟气汞的排放标准会日趋严格，因此开发固定污染源烟气汞在线监测装置及方法具有重要意义。

废气(如烟气等)中汞主要以化合态的形式与单质的形式存在，而化合态的汞通常以二价汞形式存在，为使监测结果准确，需要采用元素汞标准气体与二价汞标准气体对监测仪器进行标定和校准。

而现有技术中二价汞标准气体发生器通常采用氯化汞溶液作为汞源，通过加热氯化汞溶液使其挥发形成二价汞蒸汽，比如：中国专利文献CN 102500203A公开了一种模拟烟气中二价汞的发生装置及其应用，通过注射泵将氯化汞溶液注射入加热管中，通过加热管外的加热装置控制加热管温度为105～650℃以形成二价汞蒸气，但是采用氯化汞溶液作为二价汞蒸气产生源，一方面溶液更换会对操作人员产生危害，另一方面氯化汞溶液本身挥发存在偏差。中国文献(陈枳君，曾立民.2011.在线大气汞分析仪饱和管标定方法研究[J].环境科学学报，31 6)：1192-1197)通过采用饱和管，对饱和管进行控温，利用元素汞挥发来产生元素汞标准气体，进行仪器校正。

但是，上述文献均是单独产生二价汞蒸气或者元素汞标准气体，并未见能在一套装置上实现同时产生二价汞标准气体和元素汞标准气体，若单独采用二价汞标准气体发生装置和元素汞标准气体发生装置，一方面装置成本增加，同时还存在汞源不一致需要进行两次溯源传递的问题(如：需要对不同汞源的性质进行分别测定等)，增加了繁琐的操作步骤。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中不能同时产生二价汞标准气体和元素汞标准气体，且汞源不一致需要进行两次溯源传递的技术问题，进而提供了一种基于饱和原理产生汞与二价汞标准气的装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明所提供的基于饱和原理产生汞与二价汞标准气的装置，包括元素汞标准气体发生系统，所述元素汞标准气体发生系统包括通过管路顺次连接的第一载气装置和产生汞气体的元素汞发生器，还包括二价汞标准气体发生系统，其包括通过管路顺次连接的等离子气源装置、气体预混室和产生二价汞气体的二价汞发生器，所述气体预混室还与所述元素汞发生器的出口相连接，用以将等离子气源与元素汞发生器产生的含汞气体混合，所述二价汞发生器设置有高频高压交流电源发生装置，用以产生等离子体将汞气体氧化为二价汞气体；

所述元素汞发生器，包括蒸发室，用以封闭并蒸发液态汞，以及设置于所述蒸发室外部的控温装置，用以控制所述蒸发室内部的温度。

上述基于饱和原理产生汞与二价汞标准气的装置中，还包括第二载气装置，用以调节元素汞发生器产生的含汞气体的浓度。

优选地，所述元素汞发生器的出口设置有含汞气体输出管路，所述气体预混室与所述含汞气体输出管路相连接，用以向所述气体预混室内输送含汞气体，实现等离子气源与含汞气体的混合。

优选地，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路相连接，沿气体流动方向，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路的连接点设置于所述气体预混室与所述含汞气体输出管路连接点的前方。

优选地，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路相连接，沿气体流动方向，所述第二载气装置与所述含汞气体输出管路的连接点设置于所述气体预混室与所述含汞气体输出管路连接点的前方，且所述元素汞发生器的后方。

优选地，所述元素汞发生器中的蒸发室的内壁设置有镀层，用以减少蒸发室的内壁对Hg的吸附量。

优选地，所述二价汞发生器为低温等离子发生器。

进一步地，所述低温等离子发生器包括绝缘内筒以及套设在所述绝缘内筒外的绝缘外筒；所述绝缘外筒的一端封闭，并设置进气口和第二多孔层，另一端用封头封闭，并设置出气口和第一多孔层；高频高压交流电源装置，设置于所述绝缘内筒内，其一端设置有可外连电源的接头；低压电极，设置于所述绝缘外筒外，并紧贴所述绝缘外筒，其一端设置有可外连电源的接头。