[发明专利]固定污染源废气汞采样方法

说明书

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及固定污染源废气汞采样方法。其特征是：废气经具塞气导入管导入后向下撞击循环流化床筒体底部的吸收液形成无数个细密气泡，颗粒物因惯性作用冲击到循环流化床筒体底被分散，从而易被吸收液吸收；如果监测现场环境颗粒物浓度较大时，通过吸收液洗涤吸收与旋风分离的方法将颗粒物捕集，从而将吸附在颗粒物上的汞被吸收液吸收，保证了样品的代表性；通过在吸收瓶内设计循环回路，使吸收液在吸收瓶内的循环回路自然循环流动，同时在下降管外加装冷凝装置，那么吸收液在冷却的同时与颗粒态汞和气态汞充分接触传质反应的时间增加，因此即使不增加吸收液用量，也能延长汞在吸收液的停留时间。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及固定污染源废气汞采样方法。

背景技术

燃煤是我国大气汞的最大排放源之一，燃煤燃烧过程中，煤中的汞随烟气排向大气，主要以3种形态存在：气态元素汞(Hg⁰)、气态二价汞(Hg²⁺)和颗粒态汞。现有固定污染源废气汞采样用吸收瓶为大型气泡吸收管，大型气泡吸收管的吸收管内装有一定量的吸收液，气体由玻璃细管导入液面以下经管端小孔形成小气泡进入吸收液，主要用于吸收废气中所含的气态或蒸汽态物质，废气能够快速扩散到吸收液中，实现气液传质交换，对汞的吸收效率较好，但是需要控制采样流量范围，因为气体分子的惯性小，在快速抽气情况下，污染物容易被烟气采样器抽离后逸出，因此烟气采样器通常设定为0.3L/min的固定采样流量，自然无法兼顾与烟囱中烟气流速实现一致，难以完成平行等速采样，有可能采集不到烟气中吸附在颗粒物上的汞，从而影响数据的准确性。中国发明专利（专利号为CN201910943697.9，专利名称为一种固定污染源烟气中汞采样装置）公开了一种固定污染源烟气中汞采样装置，其特征在于：包括恒温取样枪、恒温过滤箱、冰浴吸收瓶箱、除湿装置、采样控制器与采样抽气泵；所述恒温取样枪的取样头伸入烟道内，所述恒温取样枪的出口与所述恒温过滤箱的入口相接，所述恒温过滤箱的出口与所述冰浴吸收瓶箱的入口相接，所述冰浴吸收瓶箱的出口与所述除湿装置的入口相连，所述除湿装置的出口与所述采样控制器的入口相连接，所述采用控制器还连接所述采样抽气泵；所述冰浴吸收瓶箱中装有14个吸收瓶，7个吸收瓶串联在一起为一组采样，14个吸收瓶用于一次进行两组平行采样；串联为一组的7个吸收瓶从左至右编号分别为：第一吸收瓶、第二吸收瓶、第三吸收瓶、第四吸收瓶、第五吸收瓶、第六吸收瓶、第七吸收瓶，所述第一吸收瓶、所述第二吸收瓶、所述第三吸收瓶内装有用于捕集烟气中氧化态汞的硅藻土基复合吸附剂，所述第四吸收瓶内装有用于吸收烟气中酸性气体的硅藻土基复合吸附剂；所述第五吸收瓶、所述第六吸收瓶、所述第七吸收瓶内装有用于捕集烟气中气态元素汞的硅藻土基复合吸附剂。中国发明专利（专利号为CN 201710133959.6，专利名称为一种固定污染源颗粒汞和气态汞等速采样装置及采样方法）公开了一种固定污染源颗粒汞和气态汞等速采样装置及采样方法，该装置包括：依次连接的采样嘴、采样枪、旋风分离器、灰斗、细颗粒过滤器、气态汞采样管、制冷器、干燥器、流量控制器、活性炭除汞器、真空泵、累积体积表。其中，采样枪置于加热套内，旋风分离器、细颗粒过滤器、活性炭吸附管置于保温箱内；本发明还公开了该装置的采样方法；本发明具有如下优点：1.同时采集颗粒汞和气态汞样品；2.采样过程保温，防止汞损失以及汞形态转化，提高采样代表性；3.旋风分离器和细颗粒过滤器的两级除尘，保证在高含尘环境下采样的代表性。4.体积流量控制器，保证等速采样；5后置活性炭除汞器防止残留的汞排入大气。

现有技术1采用硅藻土基复合吸附剂替代现行标准方法中的吸收液，相对于现行标准方法的溶液中的汞化学反应吸收法，吸附剂物理吸附及鳌和汞及其化合物的效率要更低，原因就是气态汞与颗粒态汞的采集和测定方法中通过与酸性高锰酸钾的离子反应、氧化还原反应均是溶液中进行，同时采用多组填充吸附剂吸收瓶串联的方法也会造成沿程压降增加，如果遇到含尘量较大的监测现场，烟尘往往堵塞吸附剂微孔，采样抽气泵将无法工作。现有技术2增加了旋风分离器、细颗粒过滤器、活性炭吸附管捕捉颗粒汞试图先行去除颗粒物，避免发生烟尘堵塞吸附剂微孔导致采样抽气泵无法工作的问题，但存在和现有技术1一样的上述问题，即相对于现行标准方法的溶液中的汞化学反应吸收法，吸附剂物理吸附及鳌和汞及其化合物的效率要更低。