[发明专利]一种元素汞和二价汞标准气生成系统及其工作方法

说明书

本发明公开的一种元素汞和二价汞标准气生成系统及其工作方法，属于气态汞监测分析技术领域。虹吸式三通接头的第一入口与梯度蒸发室的低温端连接，梯度蒸发室的高温端通过载气管路与三通连接，三通还分别与第二入口和预热器连接；预热器与流量阀连接，流量阀与过滤器连接，过滤器与氮气储气装置连接；出口连接有两条支路，还原反应器和元素汞标气控制阀设在一条支路上，二价汞标气控制阀设在另一条支路上；加热模块设在梯度蒸发室外部，梯度蒸发室与进液装置连接，进液装置与截止阀连接，截止阀与泵连接，泵与氯化汞标液储液装置连接。结构设计合理，实现不同价态汞标准气浓度的稳定输出，保证汞及其化合物检测设备校核以及相关科学试验的准确性。

技术领域

本发明属于气态汞监测分析技术领域，具体涉及一种元素汞和二价汞标准气生成系统及其工作方法。

背景技术

汞是一种有毒的重金属元素，其元素态可在全球范围内迁移转化，在大气中停留时间长达0.5～2年，对水、大气以及土壤等生态环境会造成严重的污染。为减少汞污染、保护人体健康，人们针对汞及其化合物的排放、迁移、转化、沉降和控制开展了大量的研究工作。

实验室的汞及其化合物的研究中，元素汞标准气一般采用汞渗透管产生。虽然采用了恒温水浴加热保证元素汞释放的稳定，但仍存在50％的汞质量浓度波动。并且汞渗透管价格昂贵，存在剧毒物质泄露风险。目前，国内外没有可以生成二价汞标准气的渗透管。一些文献和专利提出了蒸发氯化汞溶液产生仅二价汞蒸汽的方法，但相关装置存在蒸发的二价汞淤积问题，导致产生的二价汞蒸汽浓度大幅波动，并且蒸发氯化汞溶液只能产生一种二价汞气体。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种元素汞和二价汞标准气生成系统及其工作方法，结构设计合理、操作简便，能够实现不同价态汞标准气浓度的稳定输出，设备简单、功能齐全、安全可靠，具有良好的应用前景。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种元素汞和二价汞标准气生成系统，包括氮气储气装置、过滤器、流量阀、预热器、三通、虹吸式三通接头、梯度蒸发室、加热模块、进液装置、氯化汞标液储液装置、泵、截止阀、还原反应器、元素汞标气控制阀和二价汞标气控制阀；

虹吸式三通接头包括第一入口、第二入口和出口；第一入口与梯度蒸发室的低温端连接，梯度蒸发室的高温端通过载气管路与三通连接，三通还分别与第二入口和预热器连接；预热器与流量阀连接，流量阀与过滤器连接，过滤器与氮气储气装置连接；出口连接有两条支路，还原反应器和元素汞标气控制阀设在一条支路上，二价汞标气控制阀设在另一条支路上；

加热模块设在梯度蒸发室外部，进液装置设在梯度蒸发室低温端的上部且与梯度蒸发室内部连通，进液装置与截止阀连接，截止阀与泵连接，泵与氯化汞标液储液装置连接。

优选地，虹吸式三通接头的第二入口与出口之间为文丘里管结构。

优选地，过滤器内部填充有改性活性炭。

优选地，虹吸式三通接头为聚四氟乙烯接头。

优选地，梯度蒸发室内腔为弧形。

优选地，加热模块包括若干组陶瓷加热片，每组陶瓷加热片均分别连接有温控装置。

优选地，进液装置为注射泵。

优选地，泵为蠕动泵。

优选地，还原反应器的顶部为拱形。

本发明公开的上述元素汞和二价汞标准气生成系统的工作方法，包括：

向氯化汞标液储液装置加入氯化汞标准液，向还原反应器加入氯化亚锡溶液；设置加热模块的温度，使梯度蒸发室的高温端与低温端之间存在温度梯度；设定流量阀的开度和预热器的温度，打开氮气储气装置吹扫整个系统；