[发明专利]一种在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法及装置

权利要求书

1.一种在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，包括：

a)建立检测重金属的X射线荧光模型；

b)在线收集气体中的颗粒物；

c)利用X射线光谱仪测量收集到的所述颗粒物并获得颗粒物XRF谱线；以及

d)利用X射线荧光模型对所述XRF谱线进行分析，以便确定所述颗粒物中的重金属的种类及其含量。

2.根据权利要求1所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述步骤b)包括：控制采样流速并使所述气体中的颗粒物经切割后富集到滤膜上，连续富集一段预设时间，并记录滤膜的面积以及通过滤膜的气体总流量，且在所述步骤c)中测量富集到所述滤膜上的颗粒物。

3.根据权利要求2所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述步骤c)中，所述X射线光谱仪的测试条件为：X射线光管电流范围为0～100mA，电压范围为0～100KV，测试时间范围从5s～1000s，准直器Φ从0.1mm～8mm，滤光片包括Cu、Mo、Ti、Ag、Pd、Al、Cr，激发靶包括Cu、Cr、Rh、Zr、Au、Mo、Al、Ag、W。

4.根据权利要求2所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述步骤d)包括：

d-1)根据所述步骤a)中所得的X射线荧光模型及步骤c)中所得的标准样品XRF谱线计算出所述颗粒物中的重金属的种类及所述颗粒物在所述滤膜中的单位面积内质量；

d-2)根据所述步骤b)中记录的滤膜的面积以及通过滤膜气体的总流量通过下述公式将所述颗粒物在所述滤膜中的单位面积内质量换算成气体中单位体积内重金属含量，

式中，C_mf表示所述颗粒物在所述滤膜中的单位面积内质量，M表示滤膜的面积，V表示通过滤膜的气体总流量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述步骤a)包括：

a-1)提供所述重金属元素的标准样品，所述标准样品中的重金属元素的种类及其在载体中的单位面积的质量为设定值； 

a-2)对所述标准样品进行测量，获得标准样品XRF谱线；

a-3)根据所述标准样品中的重金属元素的种类及其单位面积的质量以及所述标准样品XRF谱线建立所述X射线荧光模型。

6.根据权利要求5所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述步骤a)还包括：

a-4)利用所述X射线荧光模型检测所述标准样品获得测试值，

如果所述测试值与所述设定值之间的相对偏差超过预定范围，则返回步骤a-3)重新建立X射线荧光模型并重复本步骤直至所述相对偏差在所述预定范围之内，

如果所述相对偏差在所述预定范围之内，则保存所述定性定量模型。

7.根据权利要求5或6所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述标准样品为已知含量的单一元素样品或多个元素的混合样品。

8.根据权利要求5或6所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述标准样品的载体和所述滤膜相同。

9.根据权利要求7所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述滤膜为选自有机高分子膜、玻璃纤维膜、石英膜中的一种，所述滤膜的孔径为0.1μm-1μm。

10.根据权利要求8所述的在线检测气体中颗粒物中重金属的方法，其特征在于，所述滤膜为聚四氟乙烯膜。

11.根据权利要求5或6所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述预定范围为1％-20％。

12.根据权利要求1所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述气体包括空气、工业用气和废气。

13.根据权利要求1所述的在线检测气体中颗粒物的重金属含量的方法，其特征在于，所述重金属为选自原子序数从19到92的重金属中的至少一种。