[发明专利]一种气体中汞的检测系统和检测方法

说明书

本发明涉及气体中汞的检测系统和检测方法。检测系统包括光源、双光束生成装置、测量池、参比池、汞吸附装置；双光束生成装置将光源发出的单光束分成平行的第一光束和第二光束，第一光束通过第一光路射向参比池，第二光束通过第二光路射向测量池；汞吸附装置用于吸附除去汞；测量池的出气口和汞吸附装置的进气口之间通过第一气路连接，汞吸附装置的出气口和参比池的进气口之间通过第二气路连接。本申请提出的气体中汞的检测系统，不需要增加背景气去除装置，无需测定背景气的组分，且不需要昂贵的贵金属材料作为汞吸附剂，进而提高了抗气体干扰的能力，降低了设备成本，能够用于现场实时检测过程，适用范围较广泛。

技术领域

本发明涉及一种汞检测系统，具体涉及一种能够消除气体中背景气的干扰，来检测气体中汞的检测系统和检测方法。

背景技术

汞作为环境中一种痕量重金属的污染物，进入人体后是很难排出的，并会在生物体的作用下转化为甲基汞，产生极强的生物毒性。由于生物体内汞的累积作用，汞会沿食物链逐渐向高端富集，最终影响人类的身体健康。

汞排放到水体中会严重污染当地的环境。元素汞(Hg⁰)排放到大气中能够在区域和全球范围内随着大气环流长距离运输，并沉降到一些远离污染源的地区，导致生物体内汞或甲基汞的含量增加，造成不可估量的健康损害和经济损失。

汞已然成为温室气体和持久性有机物后，又一种引人注目的全球性化学污染物。目前，汞的污染和控制问题已经成为全球环境问题的新热点和前言研究领域。

对于固定污染源烟气，其成分是非常复杂的，包括水、SO₂、NH₃、NO_x、VOCs等成分。尤其是SO₂、VOCs的存在对汞检测的影响较大。因为，汞检测采用的波长一般为253.7nm，而SO₂、VOCs在该波长处也有一定的吸收，从而会对汞的检测带来干扰。针对该问题，目前主要存在以下几种解决方案：

(1)采用CVAFS法，由于只有汞能产生一定的荧光信号，能够有效的避免烟气中其他成分的干扰，具有很高的可选择性。但是，该方法需要氩气作为保护气，通常需要将烟气汞先富集，然后再将氩气作为载气送入气室分析，无法实现真正的实时在线分析。

采用ZAAS法，由于检测波长分裂为两个波长，其中一个含有汞和干扰气体的浓度信号，另外一个只含有干扰气体的信号，从而可以通过数据处理过程有效的减小烟气中其他气体的干扰。

采用UV-DOAS法，可以通过检测其他干扰气体如SO₂的浓度来修正汞浓度的检测结果。但是，该方法在现场应用时，需要明确背景气体的种类和干扰成分，适用性受限。

(2)对烟气进行预处理，将烟气中的其他成分滤除掉，仅仅保留烟气汞，能够消除其他成分的干扰，降低对汞分析仪的检测要求，需要定期更换催化剂材料。但是，预处理过程会增加设备成本，导致设备结构更加复杂。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本申请旨在提出一种气体中汞的检测系统和检测方法，可用于待测气体样品中汞的在线连续测量、实验室分析、现场应急汞监测等，使用便捷且准确度高。

本申请提供了一种气体中汞的检测系统，所述检测系统包括光源、双光束生成装置、测量池、参比池、汞吸附装置；

所述双光束生成装置将所述光源发出的单光束分成平行的第一光束和第二光束，所述第一光束通过第一光路射向所述参比池，所述第二光束通过第二光路射向所述测量池；

所述测量池、参比池和所述汞吸附装置均设置有进气口和出气口；

所述汞吸附装置用于吸附除去汞；

所述测量池的出气口和所述汞吸附装置的进气口之间通过第一气路连接，所述汞吸附装置的出气口和所述参比池的进气口之间通过第二气路连接。