[实用新型]一种测汞仪器中的汞富集装置

说明书

本实用新型属于汞测试技术领域，具体为一种测汞仪器中的汞富集装置。其包括汞富集管、加热棒和温度控制器；汞富集管的内表面设有汞富集材料涂层，汞富集管的前端设有进气口，末端设有出气口，进气口通过导管和气体样品采集系统相连，出气口通过三通阀分别与汞检测单元和外界环境连接；汞富集管内插入加热棒，加热棒通过汞富集管两端的端盖固定在汞富集管内，温度控制器通过引线和加热棒相连。本实用新型结构简单，其通过在汞富集管内设置导流板、插入带翅片的内管，或在富集管内表面雕刻沟槽，增加富集管与气态汞的接触面积，强化汞的吸附富集。

技术领域

本实用新型属于汞测试技术领域，具体涉及一种测汞仪器中的汞富集装置。

背景技术

汞是一种神经毒物，具有极强的累积性和不可逆性，对人类健康具有很大的威胁。燃煤和冶金行业是最主要的人为汞排放源。2017年8月16日，具有全球法律约束力的《关于汞的水俣公约》正式生效，公约规定，必须对燃煤、冶炼行业采取措施，控制并减少汞及其化合物的排放。准确测量汞的浓度是控制汞污染的首要前提。

烟气中汞的测量方法可归纳为两大类：一类是取样分析法，另一类是在线分析法。取样分析法过程相对繁琐，且不能真实反映电厂运行过程中汞的实时排放特征。在线分析技术是目前正在发展的一类新兴技术，它是基于冷原子吸收光谱法(CVAAS)、塞曼效应冷原子吸收法(ZAAS)、冷原子荧光法(CVAFS)等光学技术发展起来的，其优点是可在线、实时地分析。烟气中的汞包括单质汞和二价汞。现有技术只能直接测量单质汞，而二价汞需要通过转换器还原成单质汞才能被测量。传统的价态转换方法主要包括3种：

(1)湿化学还原法，利用化学试剂将二价汞转化为单质汞，这种方法化学药剂耗量大，后续处理复杂，且高浓度SO₂会干扰汞的还原，带来测量误差；

(2)高温转化法，二价汞在高温（800 ℃）下被分解成单质汞，该方法对仪器以及管路的要求苛刻；

(3)金汞齐富集-热解析法，根据汞与金接触后可生成汞齐，将气态汞（单质汞和二价汞）富集在金富集装置上，然后在高温下所有形态的汞均以单质汞形式释放出来，并被导入测汞仪的检测器进行检测。在现有的几种技术中，金汞齐富集-热解析方法操作简单、条件温和、准确性较高。

液体和固体样品中汞的检测方法包括两类：一是将样品进行消解处理后，将样品中的所含的汞（单质汞、二价汞、有机汞）全部转化为单质汞，然后将其引入检测器，并对总共含量进行检测；二是将样品进行热分解，样品中的汞释放后采用金富集装置富集，然后在高温下以单质汞形式释放出来，并被导入检测器进行检测。后者无需进行样品前处理，操作简单、便捷、准确性高。

无论是气体，还是液体和固体样品中汞的检测，金富集装置都是测汞仪器中的核心部件。目前，金富集装置多采用金丝、金丝网、金丝球、镀金玻璃球及镀金石英石等富集材料。这些富集材料价格昂贵，且在装置内的装配难以保证完全一致。此外，受金富集装置尺寸限制，其与汞的接触时间非常短、接触面积有限，汞可能无法完全被富集，导致部分汞流失，给检测带来误差。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种测汞仪器中的汞富集装置，该装置可应用于替代金膜汞分析仪器内的汞富集装置，其结构简单，造价低廉，能实现汞的高效富集。

本实用新型的技术方案具体介绍如下。

一种测汞仪器中的汞富集装置，其包括汞富集管、加热棒和温度控制器；汞富集管的内表面设有汞富集材料涂层，汞富集管的前端设有进气口，末端设有出气口，进气口通过导管和气体样品采集系统相连，出气口通过三通阀分别与汞检测单元和外界环境连接；汞富集管内插入加热棒，加热棒通过汞富集管两端的端盖固定在汞富集管内，温度控制器通过引线和加热棒相连。

本实用新型中，汞富集管内设置导流板。

本实用新型中，汞富集管的内表面上设有沟槽。