[实用新型]烟气中含Hg浓度的抗干扰检测装置

说明书

本实用新型公开了一种烟气中含Hg浓度的抗干扰检测装置，包括设有进气口和出气口的光池，其两端分别设有光学窗口，一端接测试光源，另一端接光电倍增管，将原子吸收光谱法和原子荧光光谱法相的测量光路相结合，于同一光池内检测测量值，同时利用滤色片同时测量两种不同波长的荧光，通过反演的方式去除二氧化硫气体的荧光影响，并通过MCU结合公式，可实时获得烟气中的Hg浓度。

技术领域

本发明涉及一种检测Hg浓度的装置，具体涉及一种烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法和检测装置。

背景技术

由于工业快速发展，人为活动汞排放逐渐成为环境中大气中汞的一个主要来源。其中，燃煤电厂被认为是最大的人为汞排放源。随着对环境要求的提高，烟气汞的排放要求越来越严格。因此，对烟气中汞进行实时检测的需求也越来越重要。

目前，对烟气汞实时检测的方法都是利用汞原子对253.7nm的紫外线有强烈的吸收作用，测量紫外线经过含汞烟气的变化，得到汞的浓度。但是，燃煤烟气中含有大量的二氧化硫、一氧化氮等干扰气体，对紫外线也有强烈的吸收作用，会对测量精度产生较大的影响。

当烟气中存在能对测汞产生影响的干扰气体时，冷原子吸收法，由于杂质气体的吸收，导致测得的紫外线减弱，测量结果偏大；冷原子荧光法，汞原子吸收的紫外线因为干扰气体的吸收导致减少，产生的荧光也相应减少，导致测量结果偏小。

由于两种方法出现的误差都与干扰气体的浓度有关，因此寻找一种可以减少干扰气体影响的测量方法，提高测量精度，是目前汞分析仪研究的重点。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种消除杂质气体影响的烟气中含Hg浓度的抗干扰检测装置。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

烟气中含Hg浓度的抗干扰检测方法，包括以下步骤：

S1、理论气体：纯含Hg的烟气，基于比尔定律和原子吸收光谱法，建立入射光强、第一检测光强、Hg浓度的第一关系；

S2、混合气体：在纯含Hg的烟气中引入干扰气体，根据加性原理，在第一关系中引入干扰项，包括干扰气体的浓度与第二检测光强的关系，获得第二关系；

所述干扰气体包括产生和不产生荧光的干扰气体；

S3、利用原子荧光法，入射光分别选择对Hg有/无荧光效率的波段，入射光强与步骤S1相同，建立产生和不产生荧光的干扰气体的第三检测光强和第四检测光强，分别与其浓度的第三关系和第四关系；

S4、将第三关系、第四关系代入第二关系中，排除干扰气体，即获得烟气中的Hg浓度。

上骤S2中还包括气体分子的米氏散射和瑞利散射的影响，气体分子包括Hg分子和干扰气体分子。

上述步骤S1中的第一关系为：

式(1)中，I₁为第一检测光强，I₀为入射光强，ε_Hg为汞吸收截面，c_Hg为汞的浓度，L为光池的长度。

上述步骤S2中，以产生荧光的干扰气体为SO₂为例，则第二关系为：

式(2)中，表示不产生荧光的干扰气体的影响，ε_R表示瑞利散射的影响，ε_M表示米氏散射的影响；

令可得：

上述步骤S3中第三关系、第四关系的建立，包括以下步骤：