专利名称：一种气态流体中元素的监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及元素的监测，尤其是一种气态流体中元素的监测系统。
背景技术：
汞是剧毒物质，即使环境中的汞含量很低，也会通过食物链累积到人体中，从而危 害人体健康。因此，迫切需要一些能够快速定量检测环境中痕量汞的方法。汞具有挥发性，在很多场合都保持在气态，如烟@、管道内，而且含量都比较低，因 此需要采用滤膜富集汞的方法来提高汞测量的灵敏度。普通滤膜不能富集单质汞，因此需 要对汞或滤膜进行特殊处理。目前的处理方法主要有以下两种1、将氯气加入含汞气态流体中，汞和氯气反应生成氯化汞，使用普通滤膜(如PES 膜)吸附氯化汞。该方法的不足之处主要为a、汞与氯化汞在环境或烟气温度下具有较大 的蒸汽压，汞不能完全转化成氯化汞；b、氯气是有毒气体，过量的氯气危及人的生命，还产 生污染。2、将普通滤膜树脂化处理，然后浸泡于碘溶液中，晾干后用于汞的吸附。该方法的 不足之处主要为这种滤膜放置的时间越长，碘损失越多，因此，这种处理过的膜难以长时 间存放。
实用新型内容为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种监测精度高、方便、无污染的 气态流体中元素的监测系统。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种气态流体中元素的监测方法，包括以下步骤a、加第一元素步骤在测量现�。谝辉厝芤杭拥铰四ど希宦四ど系谝辉厝芤旱娜芗粱臃ⅲ辽� 部分第一元素留在滤膜上；b、采样步骤在采样区内，气态流体中的第二元素与滤膜上的第一元素反应，反应生成的反应 物吸附在滤膜上；C、检测步骤在检测区内，检测滤膜上的所述反应物，从而获知气态流体中第二元素的含量。根据上述监测方法，将第一元素溶液喷在滤膜上，或使滤膜通过第一元素溶液，从 而将第一元素溶液加到滤膜上。根据上述监测方法，在采样步骤内，气态流体中的铅、砷、铬、镉元素中的至少一种 吸附在滤膜上；在检测步骤内，通过检测滤膜上的铅、砷、铬、镉元素中的至少一种而获知气 态流体中元素的含量。根据上述监测方法，在检测步骤中，使用X射线荧光光谱分析技术或原子吸收光谱技术。根据上述监测方法，被测管道或烟@内的先经过取样、伴热，之后与滤膜上的第一 元素起反应。根据上述监测方法，加第一元素溶液的滤膜停留，从而使第一元素溶液中的溶剂 挥发。根据上述监测方法，所述第一元素为碘或硫，所述第二元素为汞。根据上述监测方法，第一元素溶液的溶剂是正戊烷或二硫化碳。为了实现上述方法，本实用新型还提出了这样一种气态流体中元素的监测系统， 包括滤膜及输送单元、检测单元；还包括第一元素溶液施加单元，用于将第一元素溶液施加到所述输送单元送出的滤膜 上；控制单元，用于控制第一元素溶液施加到滤膜上的时间和用量。根据上述监测装置，所述第一元素溶液施加单元采用喷液装置，用于将第一元素 溶液喷在滤膜上；或采用装有第一元素溶液的容器，用于将第一元素溶液施加到通过该容 器的滤膜上。根据上述监测装置，所述监测系统还包括取样单元，取样后的气态流体通过管道 输送而与所述滤膜上的第一元素起反应，管道上设置有伴热单元。根据上述监测装置，所述检测单元是X射线荧光光谱分析装置或原子吸收光谱 仪。根据上述监测装置，所述第一元素是碘或硫。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点1、可完全将第二元素转化，如汞可以完全转化为碘化汞或硫化汞。碘或硫单质性质活泼，容易升华成气体，在常温下便可与汞迅速反应，且反应完 全。2、不存在存放问题，滤膜在施加第一元素溶液后几分钟后就用于第二元素的富集。本实用新型采用实时施加第一元素如碘、硫，处理时间快，省却存放麻烦。3、无需事先处理滤膜。本实用新型是在测量现场处理滤膜，事先处理滤膜，费时又费力，并且现有技术为 了能长时间束缚碘单质，对普通滤膜还需做比较复杂的化学处理。本实用新型省却了这些 繁琐而复杂的处理过程。4、过量碘和硫几乎无污染碘和硫常温下为固体，碘的升华有限，因此不会对人体造成伤害。
图1为实施例1中监测系统的结构示意图；图2是实施例2中监测系统的结构示意图；图3是实施例2中碘溶液施加单元的结构示意图；图4是实施例3中碘溶液施加单元的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，一种气态流体中元素的监测系统，用于监测烟囱内汞、镉、砷等元素 的含量。所述监测系统包括取样单元、伴热单元、滤膜及输送单元、碘溶液施加单元、检测 单元、控制单元。所述取样单元安装在被测烟@上，取样后的气态流体通过管道31输送，管道上设 置有伴热单元，用于使管道内气态流体维持在烟@内的状态。所述输送单元包括主动轮13、从动轮11，未经处理的滤膜12绕在从动轮11上，测 量过的滤膜绕在主动轮13上。采用普通滤膜，如PES膜。第一元素溶液施加单元21为一喷液装置，设置在滤膜12的一侧，当需要时可从容 器内喷出碘溶液，碘溶液均勻地分布在滤膜12上。碘溶液的溶剂为正戊烷。检测单元41是X射线荧光光谱分析装置，由光源、探测器和分析�？樽槌�。该分 析装置是现有技术，在此不再赘述。控制单元，与所述取样单元、伴热单元、输送单元、第一元素溶液施加单元21相连 接，用于控制取样单元的工作与否、伴热单元的加热效果、滤膜的移动、碘溶液喷出的时间及量。本实施例还揭示了一种气态流体中元素的监测方法，用于监测烟囱内汞、镉、砷等 元素的含量，所述监测方法包括以下步骤a、加碘步骤在控制单元的作用下，主动轮13卷绕滤膜，喷液装置喷出适当量的碘溶液，喷出 的碘溶液分布在滤膜12上；之后滤膜12停留数分钟，滤膜12上碘溶液的溶剂挥发，碘留在 滤膜12上；滤膜12移动到采样区；在控制单元的作用下，取样单元取样烟囱内的气态流体，并经过管道31输送，伴 热单元使管道31内的流体维持在烟囱内的状态；b、管道31内气态流体中的汞与滤膜12上的碘反应，生成的碘化汞吸附在滤膜12 上，同时，气态流体中的镉、砷等元素也会吸附在滤膜12上；滤膜12移动到检测区；C、检测单元41利用X射线荧光光谱分析技术测量滤膜12上的碘化汞以及镉、砷 等元素，从而获知烟 内气态流体中汞、镉、砷等的含量。实施例2 如图2所示，一种气态流体中元素的监测系统，用于测量烟囱内汞的含量，与实施 例1不同的是1、如图3所示，第一元素溶液施加单元22为一密封的容器，容器内盛有碘溶液，溶 剂为正戊烷。滤膜12在托辊221、222、223之间移动，并通过容器内的碘溶液，而与容器保 持密封，避免使容器内的溶液挥发而排出容器。2、检测单元是冷蒸汽原子吸收光谱仪。本实施例还揭示了一种气态流体中元素的监测方法，用于监测烟囱内汞的含量， 与实施例1不同的是1、滤膜通过容器内的碘溶液，从而使碘溶液附着在滤膜上；[0061]2、检测单元利用冷蒸汽原子吸收光谱技术测量滤膜上的碘化汞，从而获知烟囱内
汞的含量。3、采用过量碘化钾溶液浸泡附着有碘化汞的滤膜，碘化汞溶入碘化钾溶液，然后 传送至冷蒸汽原子吸收光谱仪进行检测。实施例3 一种气态流体中元素的监测系统，用于测量烟囱内汞的含量，与实施例2不同的 是1、第一元素溶液施加单元22内盛有硫溶液，溶剂为二硫化碳。2、如图4所示，托辊222连接控制单元，在控制单元的作用下做上下运动，使得当 需要施加硫溶液时，托辊222向下运动而带着滤膜12进入硫溶液，当不需要施加硫溶液时， 托辊222向上运动而带着滤膜12脱离硫溶液。3、检测单元采用X射线荧光光谱分析装置，具体同实施例1。本实施例还揭示了一种气态流体中元素的监测方法，用于监测烟囱内汞的含量， 与实施例2不同的是1、在加硫步骤中，第一元素溶液施加单元22内盛有硫溶液，溶剂为二硫化碳。托 辊222连接控制单元，在控制单元的作用下做上下运动，使得当需要施加硫溶液时，托辊 222向下运动而带着滤膜12进入硫溶液，当不需要施加硫溶液时，托辊222向上运动而带着 滤膜12脱离硫溶液。2、检测单元利用X射线荧光光谱分析技术测量滤膜上的硫化汞，从而获知烟囱内
汞的含量。上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。本实用新型的关键是 在测量现场，第一元素溶液施加到滤膜上，之后第一元素溶液的溶剂挥发；气态流体中的第 二元素与滤膜上的第一元素反应生成反应物，通过检测反应物而获知气态流体中的第二元 素的含量。在不脱离本实用新型精神的情况下，对本实用新型做出的任何形式的改变均应 落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种气态流体中元素的监测系统，包括滤膜及输送单元、检测单元；其特征在于所 述监测系统还包括第一元素溶液施加单元，用于将第一元素溶液施加到所述输送单元送出的滤膜上； 控制单元，用于控制第一元素溶液施加到滤膜上的时间和用量。
2.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述第一元素溶液施加单元采用喷液 装置，用于将第一元素溶液喷在滤膜上；或采用装有第一元素溶液的容器，用于将第一元素 溶液施加到通过该容器的滤膜上。
3.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述监测系统还包括取样单元，取样后 的气态流体通过管道输送而与所述滤膜上的第一元素起反应，管道上设置有伴热单元。
4.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述检测单元是X射线荧光光谱分析 装置或原子吸收光谱仪。
5.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述第一元素是碘或硫。
专利摘要本实用新型涉及一种气态流体中元素的监测系统，包括滤膜及输送单元、检测单元；还包括第一元素溶液施加单元，用于将第一元素溶液施加到所述输送单元送出的滤膜上；控制单元，用于控制第一元素溶液施加到滤膜上的时间和用量。本系统监测精度高，方便而无污染。
文档编号G01N23/223GK201909764SQ20102063375
公开日2011年7月27日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者叶华俊, 郭生良, 韩双来 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司
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