CN201510828U - 气态汞吸附装置 - Google Patents
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Abstract
一种气态汞吸附装置，包括控制吸附反应温度的吸附加热箱和吸附气态汞的固定吸附床；所述吸附加热箱包括箱体，所述箱体前表面是一开门，所述箱体安装有提供吸附反应所需温度的加热管和测量其内部温度的热电偶；所述固定吸附床放置在所述吸附加热箱内，包括吸附反应器和反应器固定装置；所述吸附反应器由上、下玻璃管组成，所述的上、下玻璃管通过反应器固定装置固定，所述上、下玻璃管边缘设有将滤纸固定在其之间的延展边，所述上、下玻璃管的颈缩处设有连接外部气体管路的细直管；所述反应器固定装置由上、下铜制结合件连接而成。本实用新型的优点是：能提供吸附反应所需要的温度；可用于检测吸附剂的汞吸附性能；且结构合理，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种吸附装置，特别涉及气态汞的吸附装置。
背景技术
汞由于它的剧毒性，生物富积性和难于捕捉而倍受关注。较低浓度的汞使农业减产，而较高浓度的汞引起作物死亡。汞在微生物的作用下转变成甲基汞。甲基汞是一种毒性比汞更强的物质，其造成的危害更大。汞一旦排入大气，会久存于环境中并造成长期的污染问题。大气环境中的汞很大部分来自人为活动。其中煤燃烧和垃圾焚烧产生的汞占绝大部分。
目前，烟气污染控制装置能较好地脱除二价汞和固体颗粒态汞，但对零价汞其脱除效果不明显。活性炭喷射结合静电除尘器或布袋除尘器的方法作为最有前途的主动式汞排放控制措施已得到了广泛关注。现有的控制汞排放的技术(如使用各种吸附剂的吸附、直接注入炭、废气的脱硫技术FGD、湿法涤气等)仍局限于研究阶段。这些技术中没有一种能从废气中完全脱除汞，特别是单质汞。现有技术中缺少一种能检测吸附剂吸附性能的装置，在众多的吸附材料中，很难准确地检测吸附剂的吸附性能。特别是没有一种装置能有效检测吸附剂对汞的吸附能力。
发明内容
本实用新型要解决从废气中完全脱除单质汞的问题，提供一种对烟气中单质汞具有良好吸附能力的气态汞吸附装置。
本实用新型的技术方案：
一种气态汞吸附装置，其特征在于：包括控制吸附反应温度的吸附加热箱和吸附气态汞的固定吸附床；
所述吸附加热箱包括箱体，所述箱体前表面是一开门，所述箱体上、下表面上设有对应的加热管接线柱口及烟气入口和烟气出口，所述对应的加热管接线柱口之间安装有提供吸附反应所需温度的加热管，所述箱体内配有测量其内部温度的热电偶，所述热电偶安装在所述箱体上表面的热电偶测量口内；
所述固定吸附床放置在所述吸附加热箱内，包括吸附反应器和反应器固定装置；所述吸附反应器由上、下玻璃管组成，所述的上、下玻璃管通过反应器固定装置固定，所述上、下玻璃管边缘设有将滤纸固定在其之间的延展边，所述上、下玻璃管的颈缩处设有连接外部气体管路的细直管；所述反应器固定装置由上、下铜制结合件连接而成。
进一步，所述吸附加热箱的箱体是一立方体结构，由不锈钢内、外壁和保温层组成，所述保温层位于不锈钢内、外壁之间，所述保温层由硅酸铝纤维组成。
进一步，所述开门通过铰链固定在所述箱体上，所述开门设有把手。
进一步，所述箱体左、右内侧各设有加热管。
进一步，所述烟气入口、烟气出口位于所述箱体上、下表面的中心，所述上、下加热管接线柱口圆心分别位于箱体上、下表面的横向中心线上。
进一步，所述吸附反应器位于烟气入口、烟气出口之间，所述吸附反应器的上、下细直管端口露在烟气入口、烟气出口外。
进一步，所述玻璃管是石英玻璃管，所述延展边是一带磨砂面的圆环。
进一步，所述上、下铜制结合件通过螺纹旋合连接。
进一步，所述上、下玻璃管之间设有垫圈。
实验时，在滤纸上铺放吸附气态汞的活性炭纤维吸附剂，把滤纸固定在上、下玻璃管之间，上、下铜制结合件旋合连接固定上、下玻璃管，通过加热管与外部的可控硅装置控制吸附加热箱内部温度到吸附反应所需的温度。烟气从气体管道经过吸附反应器的上细直管进入到上玻璃管中，经过滤纸上的活性炭纤维吸附剂吸附除去气态汞，再通过滤纸进入到下玻璃管，经过下细直管通入到气体管管路中。实验过程中，上、下玻璃管可拆分，更换其中的滤纸和吸附剂，并可对吸附反应器进行清洗，以便可以重复使用。
本实用新型可以用以检测炭基类吸附剂如原始活性炭纤维、ACF-FeCl3吸附剂的吸附气态汞的能力。
本实用新型的优点是：吸附加热箱可提供吸附反应所需要的温度，并可自动控制反应温度在室温到350℃范围内；同时，固定吸附床可以高效地用于检测吸附剂的吸附性能，特别是检测吸附剂从含汞烟气中吸附汞的能力，便于实际应用和研究中选择有效的吸附剂，尤其那些能从含汞烟气中吸附汞的吸附剂；且结构合理，使用方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的固定吸附床结构示意图。
图3是本实用新型的吸附反应器的结构示意图。
图4是本实用新型的反应器固定装置的结构示意图。
图5是N2气氛下ACF-FeCl3汞吸附曲线
具体实施方式
参照图1～4，一种气态汞吸附装置，包括控制吸附反应温度的吸附加热箱和吸附气态汞的固定吸附床；
所述吸附加热箱包括箱体1，所述箱体前表面是一开门3，所述箱体上、下表面上设有对应的加热管接线柱口5、6及烟气入口7和烟气出口8，所述对应的加热管接线柱口5、6之间安装有提供吸附反应所需温度的加热管9，所述箱体1内配有测量其内部温度的热电偶10，所述热电偶10安装在所述箱体1上表面的热电偶测量口11内；
所述固定吸附床放置在所述吸附加热箱内，包括吸附反应器2和反应器固定装置4；所述吸附反应器2由上、下玻璃管14、15组成，所述的上、下玻璃管14、15通过反应器固定装置4固定，所述上、下玻璃管14、15边缘设有将滤纸固定在其之间的延展边20、21，所述上、下玻璃管14、15的颈缩处设有连接外部气体管路的细直管18、19；所述反应器固定装置4由上、下铜制结合件16、17连接而成。
所述吸附加热箱的箱体1是一立方体结构，由不锈钢内、外壁和保温层组成，所述保温层位于不锈钢内、外壁之间，所述保温层由硅酸铝纤维组成。
所述开门3通过铰链12固定在所述箱体1上，所述开门3设有把手13。
所述箱体1左、右内侧各设有加热管24、9。
所述烟气入口7、烟气出口8分别位于所述箱体1上、下表面的中心，所述上加热管接线柱口5、22及下加热管接线柱口6、23圆心分别位于箱体1上、下表面的横向中心线上。
所述吸附反应器2位于烟气入口7、烟气出口8之间，所述吸附反应器2的上、下细直管18、19端口露在烟气入口7、烟气出口8外。
所述玻璃管14、15是石英玻璃管，所述延展边20、21是一带磨砂面的圆环。
所述上、下铜制结合件16、17通过螺纹旋合连接。
所述玻璃管之间有垫圈，实施检测时可在两管结合处缠上密封生料带。
实验时，在滤纸上铺放吸附气态汞的活性炭纤维吸附剂，把滤纸固定在上、下玻璃管14、15之间，上、下铜制结合件16、17旋合连接以保证上、下玻璃管14、15两管结合处良好密封，通过加热管9与外部的可控硅装置调整吸附加热箱内部温度到吸附反应所需的温度。烟气从气体管道经过吸附反应器2的上细直管18进入到上玻璃管14中，经过滤纸上的活性炭纤维吸附剂吸附除去气态汞，再通过滤纸进入到下玻璃管15，经过下细直管19通入到气体管路中。实验过程中，上、下玻璃管14、15可拆分，更换其中的滤纸和吸附剂，并可对吸附反应器2进行清洗，以便重复使用。
本实用新型可以用以检测炭基类吸附剂如原始活性炭纤维、ACF-FeCl3吸附剂的吸附气态汞的能力。
本实用新型的一个具体产品如下：
所述的吸附加热箱是一个边长为300mm的立方体整体箱型，所述的不锈钢内、外壁厚度为3mm，硅酸铝纤维厚度为9mm。
所述的延展边是一个外径为60mm，内径为48mm，厚度为3mm带磨砂面的圆环。所述上、下玻璃管各自的外径是48mm，厚度为1.5mm，长度为74mm，并在颈缩处带有外径为9mm，厚度为1.5mm，长度为100mm的细直管。所述上、下细直管端口露在烟气入口、烟气出口外20mm。
所述上、下铜制结合件通过M60×1.5的内外螺纹旋合联接成反应器固定装置。所述的上铜制结合件内径为48.5mm，外表面是M60×1.5的外螺纹，长度30mm的铜管。所述的铜管带有一个外径72mm，内径48.5mm，厚度20mm的带滚花侧面的圆环突出部分。所述的下铜制结合件外径72mm，内表面是M60×1.5的内螺纹，长度30mm的铜管。所述的铜管带有一个外径85mm，内径48.5mm，厚度20mm的带滚花侧面的圆环突出部分。
本实用新型用于检测时，滤纸上均匀铺放实验研究的活性炭纤维吸附剂如ACF-FeCl3吸附剂，也可以是其他类型的炭基类吸附剂。
称取0.0158g ACF-FeCl3先将其研磨成粉末状，并与2g石英沙均匀混合制备活性炭纤维吸附剂，将制得的吸附剂均匀得铺在所述气相汞蒸气固定吸附床内的滤纸上进行汞吸附试验。在N2气氛下，烟气流量为1L/min，初始Hg°浓度为126ug/m3，吸附曲线如图5所示。吸附初始阶段，Hg°浓度从126ug/m3迅速下降，接近0ug/m3，随后在0ug/m3附近小幅振荡上升，经过约23小时的吸附，吸附曲线略微上升了0.3ug/m3，但仍处于0ug/m3附近，而整个吸附过程中Hg2+浓度始终保持在0ug/m3附近，未见有明显升高趋势。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (9)
1.气态汞吸附装置，其特征在于：包括控制吸附反应温度的吸附加热箱和吸附气态汞的固定吸附床；
所述吸附加热箱包括箱体，所述箱体前表面是一开门，所述箱体上、下表面上设有对应的加热管接线柱口及烟气入口和烟气出口，所述对应的加热管接线柱口之间安装有提供吸附反应所需温度的加热管，所述箱体内配有测量其内部温度的热电偶，所述热电偶安装在所述箱体上表面的热电偶测量口内；
所述固定吸附床放置在所述吸附加热箱内，包括吸附反应器和反应器固定装置；所述吸附反应器由上、下玻璃管组成，所述的上、下玻璃管通过反应器固定装置固定，所述上、下玻璃管边缘设有将滤纸固定在其之间的延展边，所述上、下玻璃管的颈缩处设有连接外部气体管路的细直管；所述反应器固定装置由上、下铜制结合件连接而成。
2.根据权利要求1所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述吸附加热箱的箱体是一立方体结构，由不锈钢内、外壁和保温层组成，所述保温层位于不锈钢内、外壁之间，所述保温层由硅酸铝纤维组成。
3.根据权利要求2所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述开门通过铰链固定在所述箱体上，所述开门设有把手。
4.根据权利要求3所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述箱体左、右内侧各设有加热管。
5.根据权利要求4所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述烟气入口、烟气出口位于所述箱体上、下表面的中心，所述上、下加热管接线柱口圆心分别位于箱体的上、下表面横向中心线上。
6.根据权利要求5所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述吸附反应器位于烟气入口、烟气出口之间，所述吸附反应器的上、下细直管端口露在烟气入口、烟气出口外。
7.根据权利要求6所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述上、下玻璃管由石英玻璃制成，所述延展边是一带磨砂面的圆环。
8.根据权利要求7所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述上、下铜制结合件通过螺纹旋合连接。
9.根据权利要求8所述的气态汞吸附装置，其特征在于：所述上、下玻璃管之间设有垫圈。
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