CN207585997U - 双通道气态汞现场吸附热解富集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种双通道气态汞现场吸附热解富集装置，包括：由盛有酸性高锰酸钾溶液的吹扫瓶、空气滤头、五个二位三通阀、两根样品金柱、一根控制金柱、两个加热电阻、三个流量控制器和气泵。本实用新型相对现有技术的主要优势在于：一、利用特有的双通道金柱汞吸附与热解富集装置结构实现了双金柱上的汞在吸附过程中的自动化的热解富集过程，与原装置相比避免了金柱运输和操作过程中的污染风险，有效保证了富集质量。二、装置中金柱连续吸附的时间比现有方案短约一半时间，消除了金柱击穿的风险，因此可以略去样品金柱后端的控制金柱。三、该装置的设计结构简单易行，易于改造推广。
Description
技术领域
本实用新型属于气态汞收集领域，尤其涉及一种双通道气态汞现场吸附热解富集装置。
背景技术
气态汞现场采集与富集目前主要采用金柱现场吸附，实验室热解脱附富集的方法。现场采集部分一般由TPFE空气滤头、三组采集金柱（90 mm规格）和控制金柱（90 mm规格）、流量计和抽气泵组成。工作时，在气泵作用下，空气首先经过PTFE空气滤头，过滤掉其中的颗粒物，之后空气中的气态汞被采样金柱吸附，控制金柱则吸附可能从采样金柱中击穿的汞，每组的采样流量为600mL/min。采样时间通常为4 h，完毕后将采样金柱和控制金柱带回实验室热解，由酸性高锰酸钾富集热解析出的汞单质。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足和空白，本实用新型采用以下技术方案：
一种双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于，包括：由盛有酸性高锰酸钾溶液的吹扫瓶、空气滤头、五个二位三通阀、两根样品金柱、一根控制金柱、两个加热电阻、三个流量控制器和气泵；所述空气滤头的出气端接二位三通阀a的1口和二位三通阀c的1口；二位三通阀b的2口接二位三通阀a的3口；二位三通阀b的3口接二位三通阀c的3口；二位三通阀a的2口经设有加热电阻1的样品金柱1接二位三通阀d的1口；二位三通阀c的2口经设有加热电阻2的样品金柱2接二位三通阀e的1口；二位三通阀d的2口和二位三通阀e的2口通入所述吹扫瓶的酸性高锰酸钾溶液中；所述吹扫瓶设有出气口；所述二位三通阀b的1口依次经控制金柱和流量控制器b接所述气泵的出气口；所述二位三通阀d的3口经流量控制器d接气泵的进气口；所述二位三通阀e的3口经流量控制器e接气泵的进气口。
优选地，所述二位三通阀a的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀b的2口和3口打开，1口关闭；所述二位三通阀c的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀d的1口和3口打开，2口关闭；所述二位三通阀e的1口和3口打开，2口关闭。
优选地，所述流量控制器d和流量控制器e的流速设置为600mL/min；所述流量控制器b的流速设置为0mL/min。
优选地，所述二位三通阀a的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀b的1口和3口打开，2口关闭；所述二位三通阀c的2口和3口打开，1口关闭；所述二位三通阀d的1口和3口打开，2口关闭；所述二位三通阀e的1口和2口打开，3口关闭。
优选地，所述流量控制器b的流速设置为5mL/min；所述流量控制器d的流速设置为600mL/min；所述流量控制器e的流速设置为0mL/min；所述加热电阻2通电。
优选地，所述二位三通阀a的2口和3口打开，1口关闭；所述二位三通阀b的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀c的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀d的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀e的1口和3口打开，2口关闭。
优选地，所述流量控制器b的流速设置为5mL/min；所述流量控制器d的流速设置为0mL/min；所述流量控制器e的流速设置为600mL/min；所述加热电阻1通电。
优选地，所述五个二位三通阀和三个流量控制器的运作通过单片机控制。
现有技术方案存在一处主要的技术缺陷，即在现场吸附气态汞的金柱需要送回实验室进行热解，在运输和转移的过程中容易出现污染的问题。本实用新型技术方案旨在针对这个技术缺陷提出解决办法。
本发明相对现有技术的主要优势在于：
一、利用特有的双通道金柱汞吸附与热解富集装置结构实现了双金柱上的汞在吸附过程中的自动化的热解富集过程，与原装置相比避免了金柱运输和操作过程中的污染风险，有效保证了富集质量。
二、装置中金柱连续吸附的时间比现有方案短约一半时间，消除了金柱击穿的风险，因此可以略去样品金柱后端的控制金柱。
三、该装置的设计结构简单易行，易于改造推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
图1为本实用新型改进针对的现有技术结构示意图；
图2为本实用新型实施例整体结构示意图；
图中：10-流量控制器b；20-流量控制器d；30-流量控制器e；a-二位三通阀a；b-二位三通阀b；c-二位三通阀c；d-二位三通阀d；e-二位三通阀e；A接气泵出气口；B接气泵进气口。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：
如图1所示，在现有技术中，由TPFE空气滤头、三组采集金柱（90 mm规格）和控制金柱（90 mm规格）、流量计和抽气泵组成。工作时，在气泵作用下，空气首先经过PTFE空气滤头，过滤掉其中的颗粒物，之后空气中的气态汞被采样金柱吸附，控制金柱则吸附可能从采样金柱中击穿的汞，每组的采样流量为600mL/min。采样时间通常为4 h，完毕后将采样金柱和控制金柱带回实验室热解，由酸性高锰酸钾富集热解析出的汞单质。
如图2所示，本实用新型实施例根据现有技术做出改进后的装置包括：由盛有酸性高锰酸钾溶液的吹扫瓶、空气滤头、五个二位三通阀、两根样品金柱、一根控制金柱、两个加热电阻、三个流量控制器和气泵；空气滤头的出气端接二位三通阀a的1口和二位三通阀c的1口；二位三通阀b的2口接二位三通阀a的3口；二位三通阀b的3口接二位三通阀c的3口；二位三通阀a的2口经设有加热电阻1的样品金柱1接二位三通阀d的1口；二位三通阀c的2口经设有加热电阻2的样品金柱2接二位三通阀e的1口；二位三通阀d的2口和二位三通阀e的2口通入吹扫瓶的酸性高锰酸钾溶液中；吹扫瓶设有出气口；二位三通阀b的1口依次经控制金柱和流量控制器b接气泵的出气口；二位三通阀d的3口经流量控制器d接气泵的进气口；二位三通阀e的3口经流量控制器e接气泵的进气口。
五个二位三通阀和三个流量控制器的运作通过单片机控制。
在本实施例的第一种应用状态下，二位三通阀a的1口和2口打开，3口关闭；二位三通阀b的2口和3口打开，1口关闭；二位三通阀c的1口和2口打开，3口关闭；二位三通阀d的1口和3口打开，2口关闭；二位三通阀e的1口和3口打开，2口关闭。流量控制器d和流量控制器e的流速设置为600mL/min；流量控制器b的流速设置为0mL/min。
该应用状态下，空气中的气态汞进入样品金柱1和2进行吸附，持续时间3 h。
在本实施例的第二种应用状态下，二位三通阀a的1口和2口打开，3口关闭；二位三通阀b的1口和3口打开，2口关闭；二位三通阀c的2口和3口打开，1口关闭；二位三通阀d的1口和3口打开，2口关闭；二位三通阀e的1口和2口打开，3口关闭。流量控制器b的流速设置为5mL/min；流量控制器d的流速设置为600mL/min；流量控制器e的流速设置为0mL/min；加热电阻2通电。
该应用状态下，样品金柱1继续吸附汞，而样品金柱2中的汞则被热解释放，进入高锰酸钾溶液吸收，此步骤持续时间2 min。
在本实施例的第三种应用状态下，二位三通阀a的2口和3口打开，1口关闭；二位三通阀b的1口和2口打开，3口关闭；二位三通阀c的1口和2口打开，3口关闭；二位三通阀d的1口和2口打开，3口关闭；二位三通阀e的1口和3口打开，2口关闭。流量控制器b的流速设置为5mL/min；流量控制器d的流速设置为0mL/min；流量控制器e的流速设置为600mL/min；所述加热电阻1通电。
该应用状态下，样品金柱2继续吸附汞，而样品金柱1中的汞则被热解释放，进入高锰酸钾溶液吸收，此步骤持续时间2 min。
重复上述三种应用状态，可使吹扫瓶的酸性高锰酸钾溶液中富集的汞达到所需浓度。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于，包括：由盛有酸性高锰酸钾溶液的吹扫瓶、空气滤头、五个二位三通阀、两根样品金柱、一根控制金柱、两个加热电阻、三个流量控制器和气泵；所述空气滤头的出气端接二位三通阀a的1口和二位三通阀c的1口；二位三通阀b的2口接二位三通阀a的3口；二位三通阀b的3口接二位三通阀c的3口；二位三通阀a的2口经设有加热电阻1的样品金柱1接二位三通阀d的1口；二位三通阀c的2口经设有加热电阻2的样品金柱2接二位三通阀e的1口；二位三通阀d的2口和二位三通阀e的2口通入所述吹扫瓶的酸性高锰酸钾溶液中；所述吹扫瓶设有出气口；所述二位三通阀b的1口依次经控制金柱和流量控制器b接所述气泵的出气口；所述二位三通阀d的3口经流量控制器d接气泵的进气口；所述二位三通阀e的3口经流量控制器e接气泵的进气口。
2.根据权利要求1所述的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于：所述二位三通阀a的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀b的2口和3口打开，1口关闭；所述二位三通阀c的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀d的1口和3口打开，2口关闭；所述二位三通阀e的1口和3口打开，2口关闭。
3.根据权利要求2所述的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于：所述流量控制器d和流量控制器e的流速设置为600mL/min；所述流量控制器b的流速设置为0mL/min。
4.根据权利要求1所述的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于：所述二位三通阀a的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀b的1口和3口打开，2口关闭；所述二位三通阀c的2口和3口打开，1口关闭；所述二位三通阀d的1口和3口打开，2口关闭；所述二位三通阀e的1口和2口打开，3口关闭。
5.根据权利要求4所述的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于：所述流量控制器b的流速设置为5mL/min；所述流量控制器d的流速设置为600mL/min；所述流量控制器e的流速设置为0mL/min；所述加热电阻2通电。
6.根据权利要求1所述的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于：所述二位三通阀a的2口和3口打开，1口关闭；所述二位三通阀b的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀c的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀d的1口和2口打开，3口关闭；所述二位三通阀e的1口和3口打开，2口关闭。
7.根据权利要求6所述的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于：所述流量控制器b的流速设置为5mL/min；所述流量控制器d的流速设置为0mL/min；所述流量控制器e的流速设置为600mL/min；所述加热电阻1通电。
8.根据权利要求1所述的双通道气态汞现场吸附热解富集装置，其特征在于：所述五个二位三通阀和三个流量控制器的运作通过单片机控制。
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