(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210416241.9 (22)申请日 2022.04.20 (71)申请人 南京理工大 学 地址 210094 江苏省南京市孝陵卫20 0号 (72)发明人 王卉　曾庆山　吴京懋　李智煌　 冉恒源　刘冬　 (74)专利代理 机构 南京理工大 学专利中心 32203 专利代理师 张玲 (51)Int.Cl. G01N 21/33(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 1/24(2006.01) G01N 1/28(2006.01) G01N 1/44(2006.01) (54)发明名称 一种低温烟气固液双通道 汞监测装置 (57)摘要 本发明属于烟气汞含量监测领域， 具体涉及 一种低温烟气固液双通道汞监测装置。 包括气流 控制系统， 氧化态汞吸收系统， 氧化态汞还原系 统， 温度控制系统， 汞浓度分析系统和化学溶液 更换系统； 氧化态汞吸收系统中设有钙基吸附 剂， 用于吸附烟气中的氧化态汞； 所述氧化态汞 还原系统中设有将氧化态汞还原为汞元素的溶 液； 通过氧化态汞吸收系统的通断， 实现烟气中 总汞量和元素汞的浓度， 从而计算出氧化态汞的 浓度。 本装置的取样系统简单便携， 操作简单， 设 置了烟气固液吸附双通道， 实现了低温度下同时 对元素汞和氧化态 汞进行检测。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114839152 A 2022.08.02 CN 114839152 A 1.一种低温烟气固液双通道汞监测装置， 其特征在于， 包括气流控制系统， 氧化态汞吸 收系统， 氧化态 汞还原系统， 温度控制系统、 汞浓度分析系统和化学 溶液更换系统； 所述氧化态汞吸收系统中设有钙基吸附剂， 用于吸附烟气中的氧化态汞； 所述氧化态 汞还原系统中设有将氧化态汞还原为汞元素 的溶液； 通过氧化态汞吸收系统的通断， 实现 烟气中总汞量和元 素汞的浓度， 从而计算出 氧化态汞的浓度。 2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述氧化态汞吸收系统包括汞吸附管(3)， 和依次设置在吸附管(3)中的I段钙基吸附剂(4)、 I段石英棉(5)、 II段钙基吸附剂(6)、 II段 石英棉(7)。 3.根据权利要求2所述的装置， 其特征在于， 所述气流控制系统包括抽气泵(2)、 电磁阀 Ⅰ(8)和三通阀(9)， 控制待测烟气 气流的流 量和走向。 4.根据权利要求3所述的装置， 其特征在于， 所述抽气泵(2)将烟气导入氧化态汞吸收 系统和/或氧化态 汞还原系统； 电磁阀Ⅰ(8)设置在抽气泵(2)和吸附管(3)之间的管道上， 通过电磁阀 Ⅰ(8)切换氧化态 汞吸收系统的通断。 5.根据权利要求4所述的装置， 其特征在于， 所述I段钙基吸附剂(4)具有选择性吸附二 价汞的特性， 其对于元 素汞没有吸附效果。 6.根据权利要 求5所述的装置， 其特征在于， 氧化态汞还原系统包 括依次连接的SnCl2溶 液瓶， KOH溶 液瓶和干燥 瓶； 吸附管(3)的出口通过三通阀(9)连接KOH溶液瓶的入口， 干燥瓶的出口连接汞浓度分 析系统。 7.根据权利要 求6所述的装置， 其特征在于， 所述化学溶液更换系统包括SnCl2溶液更换 瓶(19)， KOH溶 液更换瓶(20)和液态水收集 瓶(21)； SnCl2溶液更换瓶(19)用于更换SnCl2溶液瓶中的SnCl2溶液， KOH溶液更换瓶(20)用于 更换KOH溶液瓶中的KOH溶 液， 所述液态水收集 瓶(21)用于收集干燥 瓶中的液态水。 8.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述温度控制系统为温控仪(13)， 温控仪 (13)包括加热系统和温度控制模块， 加热系统为管道加热带， 可通过温度控制模块调节加 热温度； 使管路温度在120℃ ±10℃， 防止烟气中的水蒸气和气态汞凝结； 通过温度控制 模 块进行温度设定， 控制温度达 到需求。 9.根据权利要求8所述的装置， 其特征在于， 所述汞浓度分析系统包括电磁 阀Ⅱ(22)、 干燥架(23)、 金膜炉(24)、 吸 收池(25)和数字 显示仪(26)； 电磁阀Ⅱ(22)控制汞浓度分析系统气路的通断， 干燥架(23)对进入测量系统的气体进 一步干燥， 防止水蒸气损坏内部管路和烟气分析系统； 金膜炉(24)对烟气进行加热并使其 解析出汞原子； 汞蒸气进入吸收池(25)后选择性吸收253.7nm处的紫外光， 根据吸光度计算 出气相汞的浓度； 数字 显示仪(26)可对测量结果进行实时显示。 10.一种采用权利要求1 ‑9任一项所述的装置监测汞浓度的方法， 其特征在于， 包括如 下步骤： 抽气泵(2)将烟气从集气口(1)抽入监测装置， 在一个周期时间T内， 电磁阀 Ⅰ(8)断开氧 化态汞吸收系统， 仅让烟气经过氧化态汞还原系统， 将烟气中的氧化态汞还原成元素汞， 此 时汞浓度分析系统测得烟气中总汞的浓度；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114839152 A 2另一个周期时间T内， 断开氧化态汞还原系统， 仅让烟气经过氧化态汞吸收系统， 烟气 中氧化态汞被氧化态汞吸收系统选择性吸收， 此时汞浓度分析系统测得烟气中元素汞的浓 度； 总汞浓度和元 素汞浓度之差即为氧化态 汞的浓度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114839152 A 3