烟气中汞在线监测仪器探究

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1、烟气中汞在线监测仪器探究摘要：通过研究冷原子吸收光谱法在烟气中汞的监测技术，设计了基于冷原子吸收光谱法的烟气汞在线监测仪器，仪器包括采样单元、检测单元、控制单元和显示单元，该仪器的零点漂移、量程漂移和跨度漂移性能数据理想，实现了烟气汞的实时、安全和稳定的在线监测。Abstract：Throughanalyzingthemercuryinfluegasonlinemonitoringtechnologyofcoldvaporatomicabsorptionspectrometry,thearticledesignsmercuryinfluegasonlinemonitoringins

2、trumentsbasedoncoldvaporatomicabsorptionspectrometry,includingsamplingunits,testunit,controlunit,anddisplayunit・Theinstrumenttestdataonthedriftofzeropoint,spandriftisideal,realizingthereal-time,secure,andstablemonitoringofmercuryinfluegas・关键词：冷原子吸收光谱法；在线监测；监测技术Keywords:coldvaporatomicabsorptio

3、nspectrometry；onlinemonitoring；monitoringtechnology中图分类号：X82文献标识码：A文章编号：1006-4311(2012)35-0032-020引言伴随着工业的发展，汞的用途越来越广，生产量急剧增加，从而使大量的汞随着人类活动而进入环境。主要包括：施用含汞农药和含汞污泥肥料；汞矿的开采、冶炼；含汞废水灌溉；城市垃圾、废物焚烧等等。人类活动造成水体汞污染，主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。据第一财经日报综合报道，专家介绍，汞被联合国环境规划署列为全球性污染物，是除了温室气体外

4、唯一一种对全球范围产生影响的化学物质。1烟气中汞在线监测仪器原理烟气做采样泵的作用下经过气路切换单元（除湿、除尘和除硫），通过隔膜泵将汞蒸气输送到检测池中，汞蒸气在254nm下有强烈吸收，汞蒸气的浓度与吸收强度成正比，原理是朗伯-比尔定律I=IOe-KCL式中：I为吸收后的光强度；10是物质浓度为零（即不存在吸收物质）时的光强度；C为物质浓度；L为比色皿（采样槽）的长度；K为吸收常数。对于一个特定的采样槽，其长度L不变；对于特定的测量波长以及特定的被测物，吸收常数K基本不变，因此通过测量吸收前后的可见光的强度，便可以测量出烟气中汞的浓度。2烟气中汞在线监测仪器设计2.1仪器结构框图

5、仪器结构框图如图1所示。图1所示，监测仪器由三个单元组成，分别为气路切换单元、检测单元和显示单元，气路切换单元主要完成烟气和零气的切换处理，并针对不同的通道进行不同的预处理，其中烟气通道进行除尘和超滤处理，以减少对汞检测的影响。检测单元由光源、检测池和光电探测器组成，主要完成汞蒸气的吸收光信号检测，显示单元由数据计算、数据显示和数据输出组成，主要完成对检测到信号进行处理，经过运算得到吸光度，然后代入内置工作曲线进行计算得到汞浓度，最后将浓度结果通过RS485或4-20mA输出。2.2气路切换单元设计2.2.1切换器切换器由三通切换阀和驱动器组成，当进行正常测试时，切换器切换到烟气通

6、道，烟气经由除尘器和超滤器进入检测单元，当仪器需要进行零点校准时，切换器切换到零气通道，零气经由零气通道直接进入检测单元。切换阀采用低压24V控制模式，当三通电磁阀有电时，切换阀打开，失电时，切换阀关闭；当控制电源故障失电时，切换阀关闭。驱动器用于驱动三通电磁阀，能通过接收TTL控制信号是否产生24V电压。2.2.2除尘器除尘器采用不锈钢材料制成的圆柱形多孔滤芯，烟气通过入口进入滤芯，烟气中的灰尘在滤芯上被拦截下来，烟气得到净化，当滤芯被附着的灰尘累积到一定程度后，启动反清洗装置，高压空气通过反清洗入口对滤芯进行高压反清洗，附着在滤芯表面的灰尘被脱落，达到滤芯自动清洁的目的。2.2

7、.3超滤器采用欧洲优质过滤材料和不锈钢骨架，具有过滤效率高、耐腐蚀、强度高、气流阻力低、使用寿命长等特点。滤芯最外层采用抗油、耐酸类化学腐蚀的疏水性泡沫套筒，防止了聚结液体重新进入气流，确保了高效率除有机干扰物，以减少有机物对汞检测造成的影响。2.3检测单元设计2.3.1光源监测仪采用低压汞灯作为光源，汞灯是指汞蒸气压力为1.3〜13Pa(0.01〜0.lmmHg),主要发射波长在紫外区的253.7nm(0.OlmmHg),相当能量为471.OkJ/mol(112.5