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原文传递一种用于气态汞分价态转换和测量的装置及方法

专利名称：	一种用于气态汞分价态转换和测量的装置及方法
摘要：	本发明公开了一种用于气态汞分价态转换和测量的装置及方法，装置包括除尘滤筒，冷凝室，电控面板，三通阀，多个蠕动泵和多个溶液储瓶，冷凝室中设有一级吸收瓶、二级吸收瓶、三级吸收瓶和四级吸收瓶，除尘滤筒上连接有进气管路，四级吸收瓶的顶部连接有出气管路；通过电子冷凝器维持冷凝室内温度为2～6℃；进气管路上设置有三通阀将进气分为两路进入不同的吸收瓶中；本发明的装置对待测气体进行除尘、除水、除酸性气体的一体化处理，利用化学溶液吸收的氧化还原法将氧化态汞转换为零价汞，配合汞在线分析仪可实现元素汞、氧化汞、气态总汞的实时检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	段钰锋;孟佳琳;明祥栋;胡鹏;张翔
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910133370.5
公开号：	CN109738571A
代理机构：	南京众联专利代理有限公司
代理人：	景鹏飞
分类号：	G01N31/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N31
申请人地址：	210096 江苏省南京市玄武区四牌楼2号
主权项：	1.一种用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的装置包括除尘滤筒，冷凝室，电控面板，三通阀，多个蠕动泵和多个溶液储瓶，所述的冷凝室中设有一级吸收瓶、二级吸收瓶、三级吸收瓶和四级吸收瓶，所述的溶液储瓶包括KCl溶液储瓶、SnCl2溶液储瓶、碱性溶液储瓶和排出溶液储瓶，除尘滤筒上连接有进气管路，四级吸收瓶的顶部连接有出气管路；进气管路通过除尘滤筒和三通阀分别连接在一级吸收瓶和二级吸收瓶的顶部，一级吸收瓶和二级吸收瓶的顶部通过管路和三通阀连接在三级吸收瓶上，三级吸收瓶的顶部通过管路连接四级吸收瓶；一级吸收瓶的底部通过进出液管连接一级蠕动泵，二级吸收瓶的底部通过进出液管连接二级蠕动泵，三级吸收瓶的底部通过进出液管连接三级蠕动泵，四级吸收瓶的底部通过出液管连接四级蠕动泵，一级蠕动泵通过管路分别连接排出溶液储瓶和KCl溶液储瓶，二级蠕动泵通过管路分别连接排出溶液储瓶和SnCl2溶液储瓶，三级蠕动泵通过管路分别连接排出溶液储瓶和碱性溶液储瓶，四级蠕动泵通过管路连接排出溶液储瓶。 2.根据权利要求1所述的用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的三级吸收瓶由两个并联的瓶体3a和瓶体3b所组成，所述的四级吸收瓶由两个并联的瓶体4a和瓶体4b所组成。 3.根据权利要求2所述的用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的瓶体3a和瓶体3b上连接有蠕动泵和碱性溶液储瓶，瓶体4a和瓶体4b上连接有蠕动泵和排出溶液储瓶。 4.根据权利要求2所述的用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的一级吸收瓶和二级吸收瓶的顶部通过管路连接在瓶体3a上，瓶体3a的顶部通过管路连接瓶体4a；所述的一级吸收瓶和二级吸收瓶的顶部通过管路连接在瓶体3b上，瓶体3b的顶部通过管路连接瓶体4b；所述的瓶体4a和瓶体4b的顶部均连接有出气管路。 5.根据权利要求1所述的用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的碱性溶液储瓶内设有KOH或NaOH溶液。 6.根据权利要求1所述的用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的一级吸收瓶，二级吸收瓶和三级吸收瓶均为溶液瓶，所述的四级吸收瓶为冷凝瓶；溶液瓶的顶部设有进气口和出气口，底部设有进液口和出液口，进、出气口与进、出液口在瓶体上交错排开，进气口通过管路深入溶液瓶，出液口通过管路深入溶液瓶；冷凝瓶的顶部设有进、出气口，底部设有排液口，进、出气口和排液口在瓶体上排列成一条直线，排液口设置在进、出气口之间，进气口通过管路深入冷凝瓶。 7.根据权利要求1所述的用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的电控面板上设有温控仪和多个控制按钮，所述的控制按钮包括零价汞与总汞自动切换测量按钮、零价汞测量按钮、总汞测量按钮和停止测量按钮；电控面板通过控制线路分别连接三通阀和蠕动泵。 8.根据权利要求1所述的用于气态汞分价态转换和测量的装置，其特征在于，所述的蠕动泵为具有正反转功能的双通道蠕动泵。 9.一种根据权利要求1所述的装置用于气态汞分价态转换和测量的方法，其特征在于，所述的方法如下： 1）控制冷凝室温度为2～6℃，将混合有氧化汞和零价汞的气体由进气管路进入装置，通过三通阀的调节进气，使之依次经过一级吸收瓶、三级吸收瓶、四级吸收瓶，此时一级、三级和四级蠕动泵运行，实现KCl与碱性溶液的更新动态平衡，将排出气体通入测汞仪中进行测量，得到进气中的零价汞含量； 2）保持冷凝室温度为2～6℃，将混合有氧化汞和零价汞的气体由进气管路进入装置，通过电动三通阀的调节进气，使之依次经过二级吸收瓶、三级吸收瓶和四级吸收瓶，此时二级蠕动泵，三级蠕动泵和四级蠕动泵运行，实现SnCl2与碱性溶液的更新动态平衡，将排出气体通入测汞仪中进行测量，得到进气中的总汞含量； 3）保持冷凝室温度为2～6℃，将混合有氧化汞和零价汞的气体由进气管路进入装置，将三通阀、一级蠕动泵和二级蠕动泵设置为每隔一段时间交替运行步骤1）和步骤2），通过测汞仪测量排出气体，交替测量进气中总汞与零价汞含量； 4）通过Hg2+=HgT-Hg0进行计算，得到进气中氧化汞含量； 5）装置使用完毕后，蠕动泵反转，将装置内的残余液体汇集到排出溶液储瓶内，排空装置内的溶液，结束运行。 10.根据权利要求9所述的用于气态汞分价态转换和测量的方法，其特征在于，所述的KCl溶液储瓶中KCl的溶液的浓度为：1～3N；所述SnCl2溶液储瓶中SnCl2的溶液浓度为：0.3～1N；所述碱性溶液储瓶中碱性溶液的浓度为：1～3N。
所属类别：	发明专利