CN102698657B - 一种汞的催化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汞的催化反应装置，包括盛放催化剂的壳体和加热壳体的加热装置，所述催化剂能够将气体中的汞离子转换为汞单质，壳体具有进气口和出气口。含有化合态汞的气体通过进气口进入壳体，化合态汞在热催化剂的作用下转化为单质态汞，含有单质态汞的气体经出气口流出壳体，仪表监测此气体，即可准确监测出气体中汞的含量。因此，该催化反应装置使得气体中化合态的汞也能够实现监测，从而得到准确的气体中总汞的含量。
Description
技术领域
本发明涉及气体在线监测领域，特别是涉及一种汞的催化反应装置。
背景技术
汞污染事故的发生会严重破坏生态环境并威胁人类健康。基于我国目前的环境污染现状，《国家环境保护“十二五”科技发展规划》明确指出我国环境保护工作要有效预防和处置突发环境事件，提升环境应急能力和预警水平，保障环境安全；要开展环境应急监测技术和方法研究，重点发展环境风险识别、评估、预防、应急处置等环境预警和监控技术。
《国家环境保护“十二五”科技发展规划》中强调，针对支撑环境管理从常规管理向风险管理转变的关键技术问题，急需开展重金属、持久性有机污染物等重点领域的预防与应急、监测与预警等系列的技术研究。
相关产业的废气废水经过处理后，排放前要进行重金属含量的监测，要实施对其进行监控是否符合排放标准。
排放的气体中重金属的存在形式有两种，一是单质形态，二是化合形态，化合形态的重金属以离子形式存在。监测重金属的仪表通常建立在单质形态重金属的基础上，因此，监测时，需要监测出化合形态的重金属。
例如，监测气体中汞含量时，仪表的分析原理是建立在单质汞的基础上的。但是，汞在气体中的存在形式有两种，一是单质态汞，二是化合态汞，化合态汞通常以二价汞形式存在，监测时，需要将所有汞元素均监测出来。
因此，如何监测出气体中的化合态的汞，得到准确的气体中汞的含量，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汞的催化反应装置，该催化反应装置能够将气体中的化合态汞转换为单质态汞，从而得到准确的气体中总汞的含量。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种汞的催化反应装置，用于气体监测系统，包括盛放催化剂的壳体和加热所述壳体的加热装置，所述催化剂能够将气体中的汞离子转换为汞单质，所述壳体具有进气口和出气口。
优选地，还包括外壳体，所述壳体和所述加热装置均设于所述外壳体内。
优选地，所述壳体沿轴向进入所述外壳体的内腔，所述内腔两端设有限制所述壳体轴向移动的挡盖。
优选地，所述进气口和所述出气口分别位于所述壳体的两端，并通过所述外壳体。
优选地，所述加热装置包括控制单元、加热单元和感温单元，所述加热单元和所述感温单元均通过引线与所述控制单元相连。
优选地，所述加热单元为位于所述壳体外侧的加热棒。
优选地，所述加热装置2使得壳体1的温度位于300℃-350℃。
本发明提供了一种催化反应装置，包括盛放催化剂的壳体和所述壳体的加热装置，所述壳体具有进气口和出气口。
含有化合态汞离子的气体通过进气口进入壳体，化合态汞离子在热催化剂的作用下转化为单质态汞，含有单质态汞的气体经出气口流出壳体，仪表监测此气体，即可准确监测出气体中汞的含量。因此，该催化反应装置使得气体中化合态的汞也能够被监测，从而得到准确的气体中总汞的含量。
具体的，催化反应装置还包括外壳体，壳体和加热装置均设于外壳体内。壳体沿轴向进入外壳体的内腔，内腔两端设有限制壳体轴向移动的挡盖。进气口和出气口分别位于壳体的两端，并均经过外壳体。
优选地，加热装置包括控制单元、加热单元和感温单元，加热单元和感温单元均通过引线与控制单元相连。控制单元根据感温单元采集的温度控制加热单元的加热情况。使壳体内的催化剂保持恒定的温度，能够将气体中的化合态汞转换为单质态汞。
附图说明
图1为本发明所提供的汞的催化反应装置一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种汞的催化反应装置，该催化反应装置能够将气体中的化合态汞转换为单质态汞，从而得到准确的气体中总汞含量。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的汞的催化反应装置一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种汞的催化反应装置，用于气体监测系统，包括盛放催化剂3的壳体1和所述壳体1的加热装置2，所述催化剂3能够将气体中的汞离子转换为汞单质，所述壳体1具有进气口11和出气口12。
气体监测系统用于监测气体时，具体可以是气体汞在线分析系统，即从气体废气中伴热取样，取样的气体废气进入该催化反应装置，反应后输出的气体再进入分析仪表柜，最终对气体中汞含量进行实时定量测量并获取数据的成套装置。
含有化合态汞的气体通过进气口11进入壳体1，化合态汞在热的催化剂3的作用下转化为单质态汞，含有单质态汞的气体经出气口12流出壳体1，并进入气体汞在线分析系统的仪表柜，仪表监测此气体，即可准确监测出气体中汞的含量。因此该催化反应装置使得气体中化合态的汞也能够被监测，从而得到准确的气体中总汞的含量。
催化剂3通常包括两部分，一是载体颗粒，通常为固体颗粒，该成分一般不参与反应；二是催化剂，是催化反应的主要成分；催化剂通过一定工艺处理附着在载体颗粒表面，保证有足够大的接触面积。
催化反应装置能够将气体中的化合态汞转化为单质态汞，仪表能够准确监测并监控气体中汞的含量，如果气体中汞的含量超标时，即可迅速做出判断并做出反应，采取相应的措施，可以预防汞污染事故。
另一种具体的实施方式中，还包括外壳体4，所述壳体1和所述加热装置2均设于所述外壳体4内。
加热装置2为壳体1内的催化剂3加热，热的催化剂3能够将化合态汞转化为单质态汞，壳体1和加热装置2均设置于外壳体4内，外壳体4是恒温体，导热给壳体1和催化剂3。
该装置用于气体汞在线分析系统时，整个装置的外部可以设置隔热保温箱，防止热量扩散，同时还可以节能，并减少有害元素对人的危害。
具体的，所述壳体1沿轴向进入所述外壳体4的内腔，所述内腔两端设有限制所述壳体1轴向移动的挡盖5。
外壳体4两端的挡盖5能够对壳体1进行定位，外壳体4的内腔的容积可以等于壳体1，也可以大于壳体1，具有一定厚度的外壳体4能够更好的帮助壳体1恒温。
更具体的，所述进气口11和所述出气口12分别位于所述壳体1的两端，并通过所述外壳体4。
进气口11和出气口12可以分别位于壳体1的两端，将壳体1放入外壳体4后，外壳体4将壳体1包裹起来，进气口11和出气口12则需要通过外壳体4。
进气口11和出气口12也可以位于壳体1的同一端，则需要在壳体1内设置回形结构，使得气体在进入壳体1后和流出壳体1前通过足够的距离，与足够剂量的热催化剂3接触，能够充分的将气体中的化合态汞转化为单质态汞。
一种优选的实施方式中，所述加热装置2包括控制单元21、加热单元22和感温单元23，所述加热单元22和所述感温单元23均通过引线与所述控制单元21相连。
加热单元22和感温单元23的最佳位置应与壳体1接触，则加热单元22能够直接为壳体1加热，感温单元23也可以直接获取壳体1的温度，也可以位于出气口12获取从催化反应装置流出的气体的温度。
控制单元21根据感温单元23采集的壳体1的温度或从壳体1流出的气体的温度，控制加热单元22的加热情况。使壳体1内的催化剂3保持一定的热度，能够将气体中的化合态汞转换为单质态汞。工作时，在加热装置作用下，针对汞的催化剂3，可以使壳体1恒温在300℃-350℃。
具体的，所述加热单元22为位于所述壳体1外侧的加热棒。加热棒的加热速度较快，效果比较直观。当然，其他能够加热的物体也可以应用为本发明的加热单元22，例如加热片。感温单元23可以是铂电阻、热电偶等。
需要说明的是，上述实施例中的催化反应装置中承载有能够催化化合态汞生成单质态汞的催化剂，可以想到，根据实际监测需求，也可以承载能够催化其他种类化合态重金属生成单质态重金属的催化剂；或者，连续设置若干类似的催化反应装置，各反应装置内置放不同种类的催化剂，则仪表能够监测气体或其他种类的气体中是否包含多种类的重金属。
以上对本发明所提供的用于气体监测系统的催化反应装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种汞的催化反应装置，用于气体监测系统，其特征在于，包括盛放催化剂(3)的壳体(1)和加热所述壳体(1)的加热装置(2)，所述催化剂(3)能够将气体中的汞离子转换为汞单质，所述壳体(1)具有进气口(11)和出气口(12)；
还包括外壳体(4)，所述壳体(1)和所述加热装置(2)均设于所述外壳体(4)内，所述外壳体(4)是恒温体；
所述壳体(1)沿轴向进入所述外壳体(4)的内腔，所述内腔两端均设有限制所述壳体(1)轴向移动的挡盖(5)。
2.如权利要求1所述的用于气体监测系统的催化反应装置，其特征在于，所述进气口(11)和所述出气口(12)分别位于所述壳体(1)的两端，并通过所述外壳体(4)。
3.如权利要求2所述的用于气体监测系统的催化反应装置，其特征在于，所述加热装置(2)包括控制单元(21)、加热单元(22)和感温单元(23)，所述加热单元(22)和所述感温单元(23)均通过引线与所述控制单元(21)相连。
4.如权利要求3所述的用于气体监测系统的催化反应装置，其特征在于，所述加热单元(22)为位于所述壳体(1)外侧的加热棒。
5.如权利要求4所述的用于气体监测系统的催化反应装置，其特征在于，所述加热装置(2)使得壳体(1)的温度位于300℃-350℃。
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