本實用新型涉及化工設備領域,特別是一種離子態(tài)汞標準氣發(fā)生裝置。
背景技術(shù):
近年來,煤燃燒產(chǎn)生的重金屬元素對環(huán)境的影響越來越受到人們的關注,其中汞就是影響最大的元素之一。由于汞在環(huán)境和生物體內(nèi)具有較高的生物累積性,因此,即使較小濃度的汞,也會對人類和野生動植物產(chǎn)生相當大的毒性,美國環(huán)保署已經(jīng)將汞定義為一種具有高度危險的元素。燃煤電廠作為主要的人為汞排放源,約占全球總汞排放量的40%左右,已經(jīng)在世界范圍內(nèi)引起廣泛關注。我國的一次能源仍舊以煤炭為主,每年的煤炭消耗量約在20億噸,其中用于發(fā)電的煤炭消耗占比最大。據(jù)統(tǒng)計,我國燃煤電廠汞的排放量約為310-450噸。目前汞已經(jīng)成為繼SO2、NOX及顆粒物后燃煤電廠煙氣排放的又一主要污染物,我國最新的大氣污染物排放標準中已經(jīng)明確提出了燃煤電廠煙氣汞的排放限值。
為了加強汞污染的監(jiān)控及治理工作,就需要對各種汞污染源進行準確的監(jiān)測,煙氣中的汞主要以元素態(tài)汞(零價汞)和離子態(tài)汞(Hg2+,主要是氯化汞HgCl2)的形式存在,當前對這兩種形態(tài)的汞監(jiān)測技術(shù)都已經(jīng)非常成熟,但為了檢驗監(jiān)測儀器的準確性,需要利用汞標準氣對儀器進行定期的校準,商業(yè)來源的單質(zhì)汞源已經(jīng)實現(xiàn)對現(xiàn)有汞監(jiān)測儀器元素態(tài)汞的校準,但如何產(chǎn)生離子態(tài)汞標準氣以實現(xiàn)對汞監(jiān)測儀器離子態(tài)汞的標準,成為亟需解決的問題。
目前,離子態(tài)汞的發(fā)生裝置,有兩種途徑,一是通過氯氣氧化單質(zhì)汞來獲得離子態(tài)汞,這種方法制備氧化組分源(主要是氯氣)的工藝復雜,而且產(chǎn)生的氯氣無論對環(huán)境還是人體都將產(chǎn)生危害;另外一種是通過蒸發(fā)氯化汞溶液來產(chǎn)生離子態(tài)汞,但由于氯化汞標準溶液的采購周期長,有效期短,會給使用者帶來諸多不便。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是通過離子態(tài)汞標準氣發(fā)生裝置,用于產(chǎn)生濃度準確的離子態(tài)汞標準氣以及簡化制備操作過程,實現(xiàn)對煙氣中汞含量監(jiān)測的監(jiān)測儀器的標定。
為了解決上述問題,本實用新型提出一種離子態(tài)汞標準氣發(fā)生裝置。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
一種離子態(tài)汞標準氣發(fā)生裝置,具有氧化組分提供裝置、霧化室、反應室、混合室、載氣提供裝置和單質(zhì)汞源,所述混合室之前分別連接反應室和載氣提供裝置,混合室中生成離子態(tài)汞標準氣;所述反應室之前分別連接霧化室和單質(zhì)汞源,反應室中生成離子態(tài)汞;所述霧化室之前連接氧化組分提供裝置;所述單質(zhì)汞源之前連接所述載氣提供裝置。
進一步地,還具有第一計量裝置,所述第一計量裝置安裝在用于連通所述載氣提供裝置和所述混合室的導管上,用于控制載氣提供裝置提供的流入混合室的氣流量。
進一步地,還具有第二計量裝置,所述第二計量裝置安裝在用于連通所述載氣提供裝置和所述單質(zhì)汞源的導管上,用于控制載氣提供裝置提供的流入單質(zhì)汞源的氣流量。
進一步地,所述反應室中放置催化劑,用于催化氧化反應進行。
進一步地,所述反應室處于恒溫狀態(tài),溫度為單質(zhì)汞完全氧化的溫度,用于催化氧化反應進行。
進一步地,所述霧化室處于恒溫狀態(tài),溫度為氧化組分完全霧化的溫度,用于促進霧化反應的進行。
進一步地,還具有動力裝置,所述動力裝置設置在氧化組分提供裝置與霧化室之間,動力裝置為蠕動泵,用于將氧化組分提供裝置中的氧化組分輸送至霧化室中,同時氧化組分被隔離在泵管中,無污染,利于輸送侵蝕性強的流體,密封性好,維護簡單。
進一步地,所述反應室為密閉容器,所述氧化組分為氯化氫溶液,制備簡單,成本低,水溶性強,化學性質(zhì)穩(wěn)定,易保存,無污染,保護環(huán)境及人員。
本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果:
1、本實用新型能夠產(chǎn)生所需濃度的離子態(tài)汞標準氣實現(xiàn)對煙氣中汞含量監(jiān)測的監(jiān)測儀器的標定。
2、本實用新型通過設置兩個計量裝置調(diào)節(jié)載氣的流量,實現(xiàn)混合成標定所需濃度的離子態(tài)汞標準氣。
3、本實用新型使用氯化氫溶液作為氧化組分,制備簡單,保存方便,成本低廉,采購周期短。
4、本實用新型在產(chǎn)生所需濃度的離子態(tài)汞標準氣的過程中,做到無污染,保護周邊環(huán)境和人員。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
標號說明:
載氣提供裝置1;三通閥2;第一計量裝置3;混合室4;單質(zhì)汞源5;
第二計量裝置6;氧化組分提供裝置7;動力裝置8;霧化室9;反應室10;
汞標準氣出口11。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
實施例1:如圖1所示,離子態(tài)汞標準氣發(fā)生裝置,包括載氣提供裝置1、混合室4、單質(zhì)汞源5、氧化組分提供裝置7、霧化室9、第一計量裝置3、第二計量裝置6、三通閥2、蠕動泵和反應室10;載氣提供裝置1的氣體通過三通閥2分別流入混合室4和單質(zhì)汞源5,通過安裝在導管上的第一計量裝置3控制載氣提供裝置1提供的流入混合室4的氣流量,通過安裝在導管上的第二計量裝置6控制載氣提供裝置1提供的流入單質(zhì)汞源5的氣流量,單質(zhì)汞源5后連接反應室10,氧化組分提供裝置7的氧化組分在蠕動泵的作用下流入霧化室9,霧化室9后連接反應室10,反應室10后連接混合室4,混合室上設置汞標準氣出口11。
裝置工作時,將第一計量裝置3及第二計量裝置6的氣流量設置成所需流量,打開三通閥2及蠕動泵,將霧化室9溫度設定為能使氯化氫溶液完全霧化的溫度,將反應室10及混合室4溫度設定為使催化劑能夠促使單質(zhì)汞完全氧化的溫度,隨后載氣載氣提供裝置1的壓縮空氣進入單質(zhì)汞5源和混合室4,蠕動泵將氧化組分提供裝置7中的氯化氫溶液輸入霧化室9中,氯化氫溶液霧化成氯化氫氣體之后流入反應室10中,在反應室10中,在催化劑作用下發(fā)生化學反應,氯化氫氣體將經(jīng)載氣攜帶的單質(zhì)汞氧化成離子態(tài)汞,隨后離子態(tài)汞流入混合室4中,與通過第一計量裝置3流入的載氣進行混合,形成所需濃度的離子態(tài)汞標準氣,最后該離子態(tài)汞標準氣通過混合室4上的汞標準氣出口11流出,用于對汞監(jiān)測儀器的標定。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。