CN202614574U

CN202614574U - 气态汞发生装置

Info

Publication number: CN202614574U
Application number: CN 201220277398
Authority: CN
Inventors: 许月阳; 薛建明; 王宏亮; 管一明; 王小明; 王铮
Original assignee: State Power Environmental Protection Research Institute
Current assignee: State Power Environmental Protection Research Institute
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-06-13

Abstract

本实用新型提供一种气态汞发生装置，该装置适于制备常温条件下的汞标气，性能较为可靠。该装置包括五个单元，分别为：真空绝热单元，包括内胆和外胆，内、外胆之间设有真空绝热层，该单元补偿气进口、测温口和采样口；汞标源渗透单元，设于真空绝热单元内胆中，包括石英容器和封装在其口部的缓释膜；补偿气净化单元，设于真空绝热单元外部，包括吸附柱和吸附柱两端的控制阀，该吸附柱通过毛细管与所述石英容器连通，该毛细管穿过内、外胆；测温单元，包括一温度计，该温度计插装至内胆中；采样单元，为一注射采样器，通过采样口采集真空绝热单元内汞标气。

Description

气态汞发生装置

技术领域

本实用新型涉及一种标准浓度气态零价气态汞发生装置，属烟气净化领域。

背景技术

燃煤烟气汞污染是燃煤电厂继烟尘、SO₂、NO_x后要严格控制的污染物，新修订的GB13223-2011也首次将其纳入约束性指标控制，标志着汞污染控制已经明确提上控制日程。

包括燃煤烟气在内的烟气或大气汞浓度排放监测、检测已经有许多测量方法和标准，并研究发展了许多的测量仪器。所有的监测、检测仪器均需要定期进行标定和校准。目前汞标准气发生的基本原理主要基于不同温度下汞的饱和蒸汽压恒定，因此，控制恒定温度，蒸发液态零价汞产生汞蒸气的浓度也恒定，即可作为标气用于仪器的标定和校准。

发明内容

本实用新型根据现有技术状况，提供一种气态汞发生装置，该装置方便制备常温条件下的汞标气，性能较为可靠。

本实用新型的目的是通过以下措施实现的：

本实用新型的气态汞发生装置，该装置包括五个单元，分别为：

A、真空绝热单元，包括内胆和外胆，内、外胆之间设有真空绝热层，该单元补偿气进口、测温口和采样口；

B、汞标源渗透单元，设于真空绝热单元内胆中，包括石英容器和封装在其口部的缓释膜；

C、补偿气净化单元，设于真空绝热单元外部，包括吸附柱和吸附柱两端的控制阀，该吸附柱通过毛细管与所述石英容器连通（该毛细管穿过内、外胆）；

D、测温单元，包括一温度计，该温度计插装至内胆中；

E、采样单元，为一注射采样器（通过采样口采集真空绝热单元内汞标气）。

本实用新型的进一步设计在于，汞标源渗透单元的缓释膜采用陶瓷缓释膜。

补偿气净化单元的吸附柱内填充有载溴活性炭、分子筛、硅胶吸附剂或干燥剂中的一种或几种。吸附柱与毛细管与相连的一端还设有滤膜（石英或陶瓷滤膜）。

吸附柱通过硅胶管与所述毛细管连接；吸附柱和毛细管均采用石英材料制成。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

本实用新型设计的气态汞发生装置，该装置可制备常温条件下的标气，内胆中汞标气温度可通过温度计读取。采用手动采样，操作方便。

该装置设有补偿气净化单元，当标气消耗后对自然补充进容器的空气进行净化，除水、除尘、除杂质气体，同时可以防止容器内微量汞通过毛细管外溢。环保且标气可靠。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为补偿气进口与汞标源渗透单元的局部放大图。

图中：1-内胆；2-外胆；3-真空绝热层；4-测温口；5-采样口；6-补偿气进口；7-温度计；8-注射采样器；9-微型石英试管；10- 液态纯汞；11-缓释膜；12-毛细管；13-滤膜；14-硅胶管；15-控制阀；16-吸附柱；17-四氟软塞；18四氟软塞。B为汞标源渗透单元。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：

如图1、图2所示，本实用新型的气态汞发生装置，该装置包括五个单元，分别为：

A、真空绝热单元，包括内胆1和外胆2，内、外胆之间设有真空绝热层3，该单元设有补偿气进口6、测温口4和采样口5；

B、汞标源渗透单元，设于真空绝热单元内胆1中，包括微型石英试管9和封装在其口部的缓释膜11；缓释膜11采用石英缓释膜或陶瓷缓释膜（孔径范围10-200μm），微型石英试管9也可采用其它石英容器。微型石英试管9内装有液态纯汞10。从补偿气净化单元来的补偿气通过石英毛细管缓缓进入微型石英试管内，与渗透出的汞蒸气混合趋近平衡后通过缓释膜缓缓释放，可确保容器消耗标准气后迅速恢复平衡。

C、补偿气净化单元，设于真空绝热单元外部，包括吸附柱16和吸附柱两端的控制阀15（四氟阀门或夹子），该吸附柱15通过毛细管12与微型石英试管9连通（该毛细管穿过内、外胆）；吸附柱16与毛细管12相连的一端还设有滤膜13（采用石英滤膜，或陶瓷滤膜）（孔径范围10-200μm），吸附柱16通过一段硅胶管14与毛细管连接。吸附柱16和毛细管12均采用石英材料制成。

吸附柱16内填充有载溴活性炭、活性焦、分子筛、硅胶等吸附剂，还可填充干燥剂，可放一种或几种，吸附柱16内吸附剂和干燥剂组合放置，其功能吸附补偿气中的杂质、水、微尘，排除干扰，并防止使用过程中与大气连通时微量汞的逃逸，避免污染操作环境。

D、测温单元，包括一温度计，该温度计插装至内胆中；该温度计采用人工测温的温度计，如0-100℃水银温度计、酒精温度计。

E、采样单元，为一注射采样器8（通过采样口采集真空绝热单元内汞标气）。

真空绝热单元的内胆与外部联通的几个管口与真空绝热单元其他部分均采用密封处理如下：

采样口5采用10-20mm石英管，亦穿过内胆1、外胆2及真空绝热层3与容器内部连通，采样口5采用四氟软塞17封口，采样时采用5ml石英材质注射采样器8扎穿四氟软塞从容器内抽取标准气；

测温口4采用20-30mm石英管，穿过内胆1、外胆2及真空绝热层3与容器内部连通，采用开孔的四氟软塞18封口，软塞上开有孔，标准玻璃温度计由该孔插入内胆中，可直接测量容器内胆内温度。

补偿气进口6采用中心为石英毛细管的玻璃管，该管穿过内、外胆与容器内汞渗透单元通过石英毛细管联通，且石英毛细管的管口置于石英试管内汞液面与滤膜之间。吸附柱16与毛细管12连通的一端的管口设有防止超细粉尘及杂质的石英滤膜13。

本装置中所述涉及接触含汞气体的连接管路为硅胶软管、四氟管、特氟龙管、经过硫钝化处理不锈钢、四氟、特氟龙衬里的不锈钢管，这些材质对汞气呈惰性，可防止汞的在材料壁面吸附析出。与汞直接接触的容器一般采用石英材料制成。

本实用新型的气态汞发生装置的采样过程：

开启补偿气净化单元的控制阀，用注射采样器扎透采样口的四氟软塞，即可从容器内抽取一定量的标气用于仪器标定。

每次采样后，空气作为补偿气体，经过补偿气净化柱的入口控制阀进入补偿气净化柱，经过组合吸附剂净化去除空气中的水、尘及杂质气体等后的洁净空气，流经补偿气净化柱的出口控制阀到达真空绝热单元的补偿气进口，经过补偿器进口的除尘滤膜，除去超细粉尘后，通过补偿气进口的玻璃毛细管，将补偿气体缓缓送入汞标源渗透单元的微型石英试管内与液态汞挥发出的汞蒸气快速混合，并透过缓释膜缓缓释放至容器内，使得容器快速恢复汞标气平衡。

采样间隔取决于一次标气抽取量和恒定温度下汞平衡浓度的恢复速度，一般1-10min。

Claims

1.气态汞发生装置，该装置包括五个单元，分别为：

C、补偿气净化单元，设于真空绝热单元外部，包括吸附柱和吸附柱两端的控制阀，该吸附柱通过毛细管与所述石英容器连通；

D、测温单元，包括一温度计，该温度计插装至内胆中；

E、采样单元，为一注射采样器。

2.根据权利要求1所述的气态汞发生装置，其特征是：汞标源渗透单元的缓释膜采用石英或陶瓷缓释膜。

3.根据权利要求1所述的气态汞发生装置，其特征是：补偿气净化单元的吸附柱内填充有载溴活性炭、分子筛、硅胶吸附剂或干燥剂中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的气态汞发生装置，其特征是：所述吸附柱与毛细管相连的一端还设有滤膜。

5.根据权利要求1所述的气态汞发生装置，其特征是：所述吸附柱通过硅胶管与所述毛细管连接。

6.根据权利要求1所述的气态汞发生装置，其特征是：所述吸附柱和毛细管均采用石英材料制成。