專利名稱：一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及元素的監(jiān)測，尤其是一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汞是劇毒物質(zhì)，即使環(huán)境中的汞含量很低，也會通過食物鏈累積到人體中，從而危 害人體健康。因此，迫切需要一些能夠快速定量檢測環(huán)境中痕量汞的方法。汞具有揮發(fā)性，在很多場合都保持在氣態(tài)，如煙@、管道內(nèi)，而且含量都比較低，因 此需要采用濾膜富集汞的方法來提高汞測量的靈敏度。普通濾膜不能富集單質(zhì)汞，因此需 要對汞或濾膜進行特殊處理。目前的處理方法主要有以下兩種1、將氯氣加入含汞氣態(tài)流體中，汞和氯氣反應(yīng)生成氯化汞，使用普通濾膜(如PES 膜)吸附氯化汞。該方法的不足之處主要為a、汞與氯化汞在環(huán)境或煙氣溫度下具有較大 的蒸汽壓，汞不能完全轉(zhuǎn)化成氯化汞；b、氯氣是有毒氣體，過量的氯氣危及人的生命，還產(chǎn) 生污染。2、將普通濾膜樹脂化處理，然后浸泡于碘溶液中，晾干后用于汞的吸附。該方法的 不足之處主要為這種濾膜放置的時間越長，碘損失越多，因此，這種處理過的膜難以長時 間存放。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種監(jiān)測精度高、方便、無污染的 氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測方法，包括以下步驟a、加第一元素步驟在測量現(xiàn)場，將第一元素溶液加到濾膜上；濾膜上第一元素溶液的溶劑揮發(fā)，至少 部分第一元素留在濾膜上；b、采樣步驟在采樣區(qū)內(nèi)，氣態(tài)流體中的第二元素與濾膜上的第一元素反應(yīng)，反應(yīng)生成的反應(yīng) 物吸附在濾膜上；C、檢測步驟在檢測區(qū)內(nèi)，檢測濾膜上的所述反應(yīng)物，從而獲知氣態(tài)流體中第二元素的含量。根據(jù)上述監(jiān)測方法，將第一元素溶液噴在濾膜上，或使濾膜通過第一元素溶液，從 而將第一元素溶液加到濾膜上。根據(jù)上述監(jiān)測方法，在采樣步驟內(nèi)，氣態(tài)流體中的鉛、砷、鉻、鎘元素中的至少一種 吸附在濾膜上；在檢測步驟內(nèi)，通過檢測濾膜上的鉛、砷、鉻、鎘元素中的至少一種而獲知氣 態(tài)流體中元素的含量。根據(jù)上述監(jiān)測方法，在檢測步驟中，使用X射線熒光光譜分析技術(shù)或原子吸收光譜技術(shù)。根據(jù)上述監(jiān)測方法，被測管道或煙@內(nèi)的先經(jīng)過取樣、伴熱，之后與濾膜上的第一 元素起反應(yīng)。根據(jù)上述監(jiān)測方法，加第一元素溶液的濾膜停留，從而使第一元素溶液中的溶劑 揮發(fā)。根據(jù)上述監(jiān)測方法，所述第一元素為碘或硫，所述第二元素為汞。根據(jù)上述監(jiān)測方法，第一元素溶液的溶劑是正戊烷或二硫化碳。為了實現(xiàn)上述方法，本實用新型還提出了這樣一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)， 包括濾膜及輸送單元、檢測單元；還包括第一元素溶液施加單元，用于將第一元素溶液施加到所述輸送單元送出的濾膜 上；控制單元，用于控制第一元素溶液施加到濾膜上的時間和用量。根據(jù)上述監(jiān)測裝置，所述第一元素溶液施加單元采用噴液裝置，用于將第一元素 溶液噴在濾膜上；或采用裝有第一元素溶液的容器，用于將第一元素溶液施加到通過該容 器的濾膜上。根據(jù)上述監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括取樣單元，取樣后的氣態(tài)流體通過管道 輸送而與所述濾膜上的第一元素起反應(yīng)，管道上設(shè)置有伴熱單元。根據(jù)上述監(jiān)測裝置，所述檢測單元是X射線熒光光譜分析裝置或原子吸收光譜 儀。根據(jù)上述監(jiān)測裝置，所述第一元素是碘或硫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點1、可完全將第二元素轉(zhuǎn)化，如汞可以完全轉(zhuǎn)化為碘化汞或硫化汞。碘或硫單質(zhì)性質(zhì)活潑，容易升華成氣體，在常溫下便可與汞迅速反應(yīng)，且反應(yīng)完 全。2、不存在存放問題，濾膜在施加第一元素溶液后幾分鐘后就用于第二元素的富集。本實用新型采用實時施加第一元素如碘、硫，處理時間快，省卻存放麻煩。3、無需事先處理濾膜。本實用新型是在測量現(xiàn)場處理濾膜，事先處理濾膜，費時又費力，并且現(xiàn)有技術(shù)為 了能長時間束縛碘單質(zhì)，對普通濾膜還需做比較復(fù)雜的化學處理。本實用新型省卻了這些 繁瑣而復(fù)雜的處理過程。4、過量碘和硫幾乎無污染碘和硫常溫下為固體，碘的升華有限，因此不會對人體造成傷害。
圖1為實施例1中監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例2中監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實施例2中碘溶液施加單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實施例3中碘溶液施加單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示，一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測煙囪內(nèi)汞、鎘、砷等元素 的含量。所述監(jiān)測系統(tǒng)包括取樣單元、伴熱單元、濾膜及輸送單元、碘溶液施加單元、檢測 單元、控制單元。所述取樣單元安裝在被測煙@上，取樣后的氣態(tài)流體通過管道31輸送，管道上設(shè) 置有伴熱單元，用于使管道內(nèi)氣態(tài)流體維持在煙@內(nèi)的狀態(tài)。所述輸送單元包括主動輪13、從動輪11，未經(jīng)處理的濾膜12繞在從動輪11上，測 量過的濾膜繞在主動輪13上。采用普通濾膜，如PES膜。第一元素溶液施加單元21為一噴液裝置，設(shè)置在濾膜12的一側(cè)，當需要時可從容 器內(nèi)噴出碘溶液，碘溶液均勻地分布在濾膜12上。碘溶液的溶劑為正戊烷。檢測單元41是X射線熒光光譜分析裝置，由光源、探測器和分析模塊組成。該分 析裝置是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述?？刂茊卧?，與所述取樣單元、伴熱單元、輸送單元、第一元素溶液施加單元21相連 接，用于控制取樣單元的工作與否、伴熱單元的加熱效果、濾膜的移動、碘溶液噴出的時間及量。本實施例還揭示了一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測方法，用于監(jiān)測煙囪內(nèi)汞、鎘、砷等 元素的含量，所述監(jiān)測方法包括以下步驟a、加碘步驟在控制單元的作用下，主動輪13卷繞濾膜，噴液裝置噴出適當量的碘溶液，噴出 的碘溶液分布在濾膜12上；之后濾膜12停留數(shù)分鐘，濾膜12上碘溶液的溶劑揮發(fā)，碘留在 濾膜12上；濾膜12移動到采樣區(qū)；在控制單元的作用下，取樣單元取樣煙囪內(nèi)的氣態(tài)流體，并經(jīng)過管道31輸送，伴 熱單元使管道31內(nèi)的流體維持在煙囪內(nèi)的狀態(tài)；b、管道31內(nèi)氣態(tài)流體中的汞與濾膜12上的碘反應(yīng)，生成的碘化汞吸附在濾膜12 上，同時，氣態(tài)流體中的鎘、砷等元素也會吸附在濾膜12上；濾膜12移動到檢測區(qū)；C、檢測單元41利用X射線熒光光譜分析技術(shù)測量濾膜12上的碘化汞以及鎘、砷 等元素，從而獲知煙 內(nèi)氣態(tài)流體中汞、鎘、砷等的含量。實施例2 如圖2所示，一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)，用于測量煙囪內(nèi)汞的含量，與實施 例1不同的是1、如圖3所示，第一元素溶液施加單元22為一密封的容器，容器內(nèi)盛有碘溶液，溶 劑為正戊烷。濾膜12在托輥221、222、223之間移動，并通過容器內(nèi)的碘溶液，而與容器保 持密封，避免使容器內(nèi)的溶液揮發(fā)而排出容器。2、檢測單元是冷蒸汽原子吸收光譜儀。本實施例還揭示了一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測方法，用于監(jiān)測煙囪內(nèi)汞的含量， 與實施例1不同的是1、濾膜通過容器內(nèi)的碘溶液，從而使碘溶液附著在濾膜上；[0061]2、檢測單元利用冷蒸汽原子吸收光譜技術(shù)測量濾膜上的碘化汞，從而獲知煙囪內(nèi)
汞的含量。3、采用過量碘化鉀溶液浸泡附著有碘化汞的濾膜，碘化汞溶入碘化鉀溶液，然后 傳送至冷蒸汽原子吸收光譜儀進行檢測。實施例3 一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)，用于測量煙囪內(nèi)汞的含量，與實施例2不同的 是1、第一元素溶液施加單元22內(nèi)盛有硫溶液，溶劑為二硫化碳。2、如圖4所示，托輥222連接控制單元，在控制單元的作用下做上下運動，使得當 需要施加硫溶液時，托輥222向下運動而帶著濾膜12進入硫溶液，當不需要施加硫溶液時， 托輥222向上運動而帶著濾膜12脫離硫溶液。3、檢測單元采用X射線熒光光譜分析裝置，具體同實施例1。本實施例還揭示了一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測方法，用于監(jiān)測煙囪內(nèi)汞的含量， 與實施例2不同的是1、在加硫步驟中，第一元素溶液施加單元22內(nèi)盛有硫溶液，溶劑為二硫化碳。托 輥222連接控制單元，在控制單元的作用下做上下運動，使得當需要施加硫溶液時，托輥 222向下運動而帶著濾膜12進入硫溶液，當不需要施加硫溶液時，托輥222向上運動而帶著 濾膜12脫離硫溶液。2、檢測單元利用X射線熒光光譜分析技術(shù)測量濾膜上的硫化汞，從而獲知煙囪內(nèi)
汞的含量。上述實施方式不應(yīng)理解為對本實用新型保護范圍的限制。本實用新型的關(guān)鍵是 在測量現(xiàn)場，第一元素溶液施加到濾膜上，之后第一元素溶液的溶劑揮發(fā)；氣態(tài)流體中的第 二元素與濾膜上的第一元素反應(yīng)生成反應(yīng)物，通過檢測反應(yīng)物而獲知氣態(tài)流體中的第二元 素的含量。在不脫離本實用新型精神的情況下，對本實用新型做出的任何形式的改變均應(yīng) 落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)，包括濾膜及輸送單元、檢測單元；其特征在于所 述監(jiān)測系統(tǒng)還包括第一元素溶液施加單元，用于將第一元素溶液施加到所述輸送單元送出的濾膜上； 控制單元，用于控制第一元素溶液施加到濾膜上的時間和用量。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述第一元素溶液施加單元采用噴液 裝置，用于將第一元素溶液噴在濾膜上；或采用裝有第一元素溶液的容器，用于將第一元素 溶液施加到通過該容器的濾膜上。
3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括取樣單元，取樣后 的氣態(tài)流體通過管道輸送而與所述濾膜上的第一元素起反應(yīng)，管道上設(shè)置有伴熱單元。
4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測單元是X射線熒光光譜分析 裝置或原子吸收光譜儀。
5.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述第一元素是碘或硫。
專利摘要本實用新型涉及一種氣態(tài)流體中元素的監(jiān)測系統(tǒng)，包括濾膜及輸送單元、檢測單元；還包括第一元素溶液施加單元，用于將第一元素溶液施加到所述輸送單元送出的濾膜上；控制單元，用于控制第一元素溶液施加到濾膜上的時間和用量。本系統(tǒng)監(jiān)測精度高，方便而無污染。
文檔編號G01N23/223GK201909764SQ20102063375
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者葉華俊, 郭生良, 韓雙來 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司