一种固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测系统和方法技术方案

本发明专利技术提出一种固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法和系统，所述监测方法包括以下步骤：S1、利用采样枪将固定源中的烟气抽出，S2、将烟气通入第一过滤单元，S3、将第一过滤单元排出的烟气通入混合器内，以便将所述烟气在所述混合器内与空气按比例混合，S4、将混合器排出的烟气通入还原单元，以便还原单元将烟气中的气态二价汞转换为气态元素汞，或者，将混合器排出的烟气通入吸附单元，以便吸附单元除去烟气中气态二价汞，S5、利用检测件还原单元或吸附单元排出的烟气中的气态元素汞的浓度。本发明专利技术的监测方法具有使用方便，测量准确的优点。确的优点。确的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测系统和方法


[0001]本专利技术涉及环保和污染物排放监测
，具体地，涉及一种固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测系统和方法。

技术介绍

[0002]汞污染具有剧毒性、持久性、全球性和生物累积性。人为源大气汞排放是全球汞污染的重要成因。其中，燃煤电厂、燃煤工业锅炉、水泥生产、有色金属冶炼、废物焚烧等五个行业，是国际汞公约针对大气汞排放控制的主要管控源，也是开展汞监测的重点行业。
[0003]对于汞排放在线监测，关键是需要准确实时掌握固定源汞排放浓度变化规律，进而准确获得汞排放测量总量，但固定源汞浓度远低于其他常规污染物，并且存在气态元素汞、气态二价汞等形态。相关技术中，利用汞分析仪仅能够测量气态元素汞，并且固定源烟气中的颗粒物、酸性气体组分、水分、温度波动等都会对测量结果造成影响，测量难度非常大。
[0004]此外，相关技术中，还可以利用金汞齐富集技术，然后采用冷态原子吸收光谱法(CVAAS)、冷原子荧光光谱法(CVAFS)等方法进行测量，但这种测量系统复杂且故障率高，还无法既测量烟气总汞(含气态元素汞、气态二价汞、固态颗粒汞)，又能区分汞的形态。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术的实施例提出一种固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法，该监测方法能够测量烟气总汞浓度(即能够测量气态元素汞、气态二价汞、固态颗粒汞)，又能区分汞的形态，具有使用方便，测量准确的优点。
[0007]本专利技术实施例的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法，包括以下步骤：
[0008]S1、利用采样枪将固定源中的烟气抽出；
[0009]S2、将抽出的烟气通入第一过滤单元，并利用第一加热器将第一过滤单元的温度控制在大于等于120℃且小于等于200℃之间，以避免第二过滤单元中烟气的颗粒汞转化为气态汞；
[0010]S3、将第一过滤单元排出的烟气通入混合器内，以便将所述烟气在所述混合器内与空气按比例混合，所述空气与所述烟气的比值为20
‑
200；
[0011]S4、将所述混合器排出的烟气通入还原单元，以便所述还原单元将烟气中的气态二价汞转换为气态元素汞，或者，将所述混合器排出的烟气通入吸附单元，以便所述吸附单元除去烟气中气态二价汞；
[0012]S5、利用检测件还原单元或吸附单元排出的烟气中的气态元素汞的浓度。
[0013]本专利技术实施例的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法将烟气通入第一过滤单元，第一过滤单元将烟气中的颗粒汞转化为气态汞后，再通入还原单元或吸附单元，最后利用检测件对应检测出烟气总汞浓度或总气态汞浓度，由此，利用烟气总汞浓度与总
气态汞浓度的差得出颗粒汞的含量；
[0014]将烟气通入第二过滤单元，第二过滤单元将烟气中的颗粒汞吸附后，再通入还原单元或吸附单元，最后利用检测件对应检测出气态总汞浓度或气态元素汞浓度，由此，利用气态总汞浓度与气态元素汞浓度的差得出气态二价汞的含量。
[0015]由此，本专利技术实施例的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法能够测量烟气总汞浓度(即能够测量气态元素汞、气态二价汞、固态颗粒汞)，又能区分汞的形态，具有使用方便，测量准确的优点。
[0016]在一些实施例中，S2包括：将抽出的烟气通入第一过滤单元，或者，将抽出的烟气通入第二过滤单元，并利用第二加热器将第二过滤单元的温度控制在大于等于600℃且小于等于900℃，以便第二过滤单元中烟气的颗粒汞转化为气态汞。
[0017]在一些实施例中，S3包括：利用空气泵促使混合器内形成负压，以将第一过滤单元或第二过滤单元排出的烟气通入所述混合器内，从而便于空气和所述烟气在所述混合器内混合；
[0018]利用恒流件稳定从所述第一过滤单元或所述第二过滤单元排出的烟气的流速，以便将流稳定的烟气通入所述混合器内。
[0019]在一些实施例中，还包括：在S1之前，利用空气泵在第一过滤单元的下游和第二过滤单元的下游形成负压，以使固定源内的烟气能够进入采样枪中。
[0020]在一些实施例中，还包括以下步骤：
[0021]S6、利用空气泵对第一过滤单元和第二过滤单元进行反吹，将第一过滤单元和第二过滤单元中的颗粒物通过采样枪反吹至固定源中。
[0022]本专利技术实施例的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测系统包括：
[0023]采样枪，所述采样枪具有抽气端和排气端，所述抽气端用于与固定源相连，以便抽取固定源中的烟气，
[0024]过滤装置，所述过滤装置包括第一过滤单元，所述排气端与所述第一过滤单元的第一端连通，以避免所述第一过滤单元内烟气中的颗粒汞转化为气态汞；
[0025]混合器，所述混合器的第一端与所述第一过滤单元的第二端连通，以使所述第一过滤单元排出的烟气在所述混合器中与空气混合；
[0026]反应装置，所述反应装置包括还原单元和吸附单元，所述第一过滤单元的第二端选择性地与所述还原单元的第一端和所述吸附单元的第一端连通，所述还原单元用于将所述烟气中的气态二价汞转化为气态元素汞，所述吸附单元用于吸附所述烟气中的气态二价汞；
[0027]检测件，所述检测件与所述还原单元的第二端和所述吸附单元的第二端连通，所述检测件用于检测所述还原单元或所述吸附单元排出的烟气中的气态元素汞的浓度。
[0028]在一些实施例中，所述过滤装置还包括第二过滤单元，所述排气端选择性地与所述第一过滤单元的第一端和所述第二过滤单元的第一端连通，所述第二过滤单元用于将所述烟气中的颗粒汞转化为气态汞。
[0029]在一些实施例中，还包括动力组件，所述动力组件包括空气泵和引流管道，所述引流管道的第一端与所述空气泵相连，所述引流管道的第二端与所述固定源相连，
[0030]所述引流管与所述第一过滤单元的下游和所述第二过滤单元的下游连通，以使所
述空气泵启动时，在所述引流管形成负压，使所述采样枪内的所述烟气便于进入所述第一过滤单元或进入所述第二过滤单元。
[0031]在一些实施例中，还包括混合器，所述混合器设在所述过滤装置和所述反应装置之间，
[0032]所述动力组件还包括射流管道，所述射流管道的第一端与所述空气泵相连，所述射流管道的第二端与所述混合器相连，以使所述空气泵向射流管道通入空气时，在所述射流管道的第二端形成负压，有利于所述第一过滤单元或输送第二过滤单元中的烟气进入所述混合器并与空气充分混合。
[0033]在一些实施例中，所述动力组件还包括射流管道，所述射流管道的第一端与所述空气泵相连，所述射流管道的第二端与所述混合器相连，以使所述空气泵向射流管道通入空气时，在所述射流管道的第二端形成负压，有利于所述第一过滤单元或输送第二过滤单元中的烟气进入所述混合器与空气充分混合；
[0034]所述监测系统还包括恒流件，所述恒流件设在所述射流管道的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用采样枪将固定源中的烟气抽出；S2、将抽出的烟气通入第一过滤单元，并利用第一加热器将第一过滤单元的温度控制在大于等于120℃且小于等于200℃之间，以避免第二过滤单元中烟气的颗粒汞转化为气态汞；S3、将第一过滤单元排出的烟气通入混合器内，以便将所述烟气在所述混合器内与空气按比例混合，所述空气与所述烟气的比值为20
‑
200；S4、将所述混合器排出的烟气通入还原单元，以便所述还原单元将烟气中的气态二价汞转换为气态元素汞，或者，将所述混合器排出的烟气通入吸附单元，以便所述吸附单元除去烟气中气态二价汞；S5、利用检测件还原单元或吸附单元排出的烟气中的气态元素汞的浓度。2.根据权利要求1所述的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法，其特征在于，S2包括：将抽出的烟气通入第一过滤单元，或者，将抽出的烟气通入第二过滤单元，并利用第二加热器将第二过滤单元的温度控制在大于等于600℃且小于等于900℃，以便第二过滤单元中烟气的颗粒汞转化为气态汞。3.根据权利要求2所述的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法，其特征在于，S3包括：利用空气泵促使混合器内形成负压，以将第一过滤单元或第二过滤单元排出的烟气通入所述混合器内，从而便于空气和所述烟气在所述混合器内混合；利用恒流件稳定从所述第一过滤单元或所述第二过滤单元排出的烟气的流速，以便将流稳定的烟气通入所述混合器内。4.根据权利要求2所述的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法，其特征在于，还包括：在S1之前，利用空气泵在第一过滤单元的下游和第二过滤单元的下游形成负压，以使固定源内的烟气能够进入采样枪中。5.根据权利要求2所述的固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测方法，其特征在于，还包括以下步骤：S6、利用空气泵对第一过滤单元和第二过滤单元进行反吹，将第一过滤单元和第二过滤单元中的颗粒物通过采样枪反吹至固定源中。6.一种固定源烟气总汞浓度及形态在线连续监测系统，其特征在于，包括：采样枪、所述采样枪具有抽气端和排气端，所述抽气端用于与固定源相连，以便抽取固定源中的烟气，过滤装置，所述过滤装置包括第一过滤单元，所述排气端与所述第一过滤单元的第一端连通，以避免所述第一过滤单元内烟气中的颗粒汞转化...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟犁，韩立鹏，耿新泽，梁仕铓，陈飞云，王磊，
申请(专利权)人：北京华能长江环保科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：