[发明专利]一种尾气中颗粒物及重金属元素含量检测装置及方法

说明书

本发明涉及重金属元素分析技术领域，具体公开一种尾气中颗粒物及重金属元素含量检测装置及方法。所述装置，包括依次连通的采样枪、吸收箱和等速采样器；所述采样枪包括采样探头、采样滤膜和采样管；所述吸收箱内设有依次连通的第一组吸收瓶、安全瓶、第二组吸收瓶和干燥瓶，所述第一组吸收瓶与所述采样管连通，所述干燥瓶的出口与所述等速采样器连通。本发明提供的装置及方法，将两组吸收瓶与电感耦合等离子体质谱法和冷原子吸收分光光度法相结合，有效检测出尾气中所含重金属元素的含量，简单高效，准确度高。

技术领域

本发明涉及重金属元素分析技术领域，尤其涉及一种尾气中颗粒物及重金属元素含量检测装置及方法。

背景技术

煤炭是全世界最丰富的化石燃料资源，煤炭燃烧后除生成大量的烟尘、SO₂、NO_x等常规污染物外，还会生成Be、Cr、Mn、Co、Ni、As、Se、Cd、Sb、Pb、Hg等重金属元素污染物。上述重金属元素不仅会对大气、土壤、水域等环境造成危害，还会在生物体内富集从而对身体造成严重损害。煤炭燃烧的污染物主要来自工业燃煤锅炉、燃煤电厂、有色冶炼以及钢铁冶炼，其中，燃煤电厂是最大的污染源。因此，实现燃煤电厂尾气中重金属元素浓度的精准采样和检测对燃煤电厂的运行调整具有重要意义。

目前，燃煤电厂尾气中重金属元素的采样检测主要采用美国EPA-29标准方法，然而，该方法仍然存在操作相对复杂，操作繁琐，仪器设备昂贵等缺陷。

发明内容

针对现有燃煤电厂尾气中的重金属元素的采样检测存在的上述技术问题，本发明提供一种尾气中颗粒物及重金属元素含量检测装置及方法。

为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种尾气中颗粒物及重金属元素含量检测装置，包括依次连通的采样枪、吸收箱和等速采样器；

所述采样枪包括采样探头、采样滤膜和采样管；

所述吸收箱内设有依次连通的第一组吸收瓶、安全瓶、第二组吸收瓶和干燥瓶，所述第一组吸收瓶与所述采样管连通，所述干燥瓶的出口与所述等速采样器连通。

相对于现有技术，本发明提供的尾气中颗粒物及重金属元素含量检测装置，采样枪中包括采样滤膜，截留颗粒物，在测试重金属元素含量的同时便于颗粒物浓度的测试，节约了试验时间与设备。此外，吸收箱内设有第一组吸收瓶和第二组吸收瓶，采用两级吸收，有效防止重金属元素逃逸，保证重金属吸收效率，提高检测准确度。

进一步地，所述采样探头、采样管及采样滤膜的固定器均由石英材质构成，有效避免对重金属元素测试带来的干扰，所述采样滤膜为石英纤维滤膜，对0.3μm微粒具有99.95％以上收集效率，有效过滤尾气中颗粒物，以及部分吸附在颗粒物上的重金属污染物。

进一步地，所述采样枪的采样滤膜处的外壁上设有电加热装置，通过对温度进行控制，有效避免了尾气在滤膜部位冷凝，保证采样的精准度。

进一步地，所述电加热装置为电加热丝、电加热管或电加热带，缠绕或包覆在采样枪外壁上。

进一步地，所述吸收箱出口出设有尾气温度探头，用于检测吸收后尾气温度，便于及时调控采样速度。

进一步地，所述第一组吸收瓶包括依次连接的硝酸溶液吸收瓶和过氧化氢溶液吸收瓶，将气态部分重金属溶解吸收，所述第二组吸收瓶包括依次连接的高锰酸钾溶液吸收瓶和硫酸溶液吸收瓶，吸收气态Hg。

进一步地，所述硝酸溶液的质量浓度为4％～6％，所述过氧化氢溶液的质量浓度为8％～12％，所述高锰酸钾溶液的质量浓度为3％～5％，所述硫酸溶液的质量浓度为8％～12％。

进一步地，所述安全瓶为空瓶，防止液体回流，所述干燥瓶内填充有硅胶干燥剂，填充量为200～300g。