CN205593835U - 一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管 - Google Patents
一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管，包括涡流加热器、半导体冷凝器以及相互连通的前段蛇形玻璃管和后段蛇形玻璃管，所述前段蛇形玻璃管与后段蛇形玻璃管呈一夹角设置，所述前段蛇形玻璃管内还设有填充金丝；所述前段蛇形玻璃管包裹于所述涡流加热器内，所述半导体冷凝器设置于后段蛇形玻璃管一侧，使得后段蛇形玻璃管将半导体冷凝器与前段蛇形玻璃管隔离开。本实用新型提高汞富集效果，从而提高后期汞监测的精确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境检测技术领域，尤其涉及一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管。
背景技术
汞是一种剧毒物质，具有生物蓄积性，也是优先控制污染物之一，全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨，其中绝大部分是人为造成的，汞主要是以蒸汽形式排入大气中，且主要来自于石化燃料，尤其是煤的燃烧，据估算，全球40％以上的认为汞排放来自于燃煤，燃煤电厂是大气汞排放的最大源头。燃煤汞污染已经成为继粉尘、SO2、NOx之后的第四大污染物，因此掌握电厂汞排放监测技术对于实现汞减排的目标以及工艺路线的制定具有重大意义。
由于汞的特殊性质，与其他污染物相比，其在烟气中的浓度很低，对仪器测量精度要求高，在仪器测量前需要采用汞富集器进行汞的采集，但由于采样的烟气成分较为复杂，一般是在烟气入口处设置水份处理装置，先去除烟气中的水份，但在排水过程会吸附一部分的汞，使检测前烟气中的汞浓度降低，为克服这一缺点，本实用新型提供一种精确度高、富集释放过程损耗烟气中汞量少的装置。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管，提高汞富集效果，从而提高后期汞监测的精确度。
本实用新型是这样实现的：一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管，包括涡流加热器、半导体冷凝器以及相互连通的前段蛇形玻璃管和后段蛇形玻璃管，所述前段蛇形玻璃管与后段蛇形玻璃管呈一夹角设置，所述前段蛇形玻璃管内还设有填充金丝；
所述前段蛇形玻璃管包裹于所述涡流加热器内，所述半导体冷凝器设置于后段蛇形玻璃管一侧，使得后段蛇形玻璃管将半导体冷凝器与前段蛇形玻璃管隔离开。
进一步的，所述后段蛇形玻璃管下方开设有一排水口以及与排水口相两连的储水器，用于对汞富集后的烟气进行水份去除操作时的水份收集使用。
进一步的，所述夹角为90°。
进一步的，所述富集管外的前段蛇形玻璃管位置对应设置一风扇，用于在需要对前段蛇形玻璃管降温时使用。
本实用新型的优点在于：设置两段蛇形玻璃管并配合对应设置的涡流加热器和冷凝器使用，能够将烟气中的汞先富集于前段蛇形玻璃管后，再在后段蛇形玻璃管内进行水份去除操作，有效减小先除水份引起汞流失而造成的监测误差，提高后期汞监测的准确性；同时本实用新型采用涡流加热器可以对前段蛇形玻璃管进行快速加热，实现快速脱汞，减小汞的损失率。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管的正视图。
图2为本实用新型一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管的侧视图。
图3为带有本实用新型富集管的一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集与释放系统组成示意图。
图4为一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集与释放系统的烟气样品采集过程示意图。
图5为一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集与释放系统的冷却过程示意图。
图6为一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集与释放系统的二级富集过程示意图。
图7为一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集与释放系统的释放过程示意图。
图8为一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集与释放系统的吹扫排空过程示意图。
附图标号说明：
11-涡流加热器，12-半导体冷凝器，13-前段蛇形玻璃管，14-后段蛇形玻璃管，15-填充金丝，16-排水口，17-储水器，18-风扇，A-富集管，B-富集管，2-氩气供应装置，3-第一三通，4-第二三通，5-第一常闭电磁阀，6-第二常闭电磁阀，7-第一三通电磁阀，8-第二三通电磁阀，9-烟气净化装置。
具体实施方式
请参阅图1和图2所示，本实用新型一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管1，包括涡流加热器11、半导体冷凝器12以及相互连通的前段蛇形玻璃管13和后段蛇形玻璃管14，所述前段蛇形玻璃管13与后段蛇形玻璃管14呈一夹角设置，所述夹角为90°，所述前段蛇形玻璃管13内还设有填充金丝15；
所述前段蛇形玻璃管13包裹于所述涡流加热器11内，所述半导体冷凝器12设置于后段蛇形玻璃管14一侧，使得后段蛇形玻璃管14将半导体冷凝器12与前段蛇形玻璃管13隔离开，所述后段蛇形玻璃14下方开设有一排水口16以及与排水口16相两连的储水器17，所述富集管外的前段蛇形玻璃管位置对应设置一风扇18。
所述富集管1的工作原理为：
在汞富集过程中，按一定浓度事先稀释过的烟气在流经低温的前段蛇形玻璃管13时，与前段蛇形玻璃管13内的填充金丝15充分反应，此时汞被富集在该金属丝上，烟气进入与半导体冷凝器12靠近的后段蛇形玻璃管14时，烟气中的水份凝结后顺着后段蛇形玻璃管14走向流动到储水器17；在汞释放过程中，利用氩气通过被涡流加热器11加热的前段蛇形玻璃管13中，涡流加热器11工作使得前段蛇形玻璃管13的温度达到200℃～800℃即可，此时汞因高温从前段蛇形玻璃管13内释放出来，并随氩气经由后段蛇形玻璃管14后进入下一阶段(分析仪器)进行分析。采用涡流加热器11可以对前段蛇形玻璃管13进行快速加热，提高汞释放速率，将水份去除操作置于汞富集之后，可以有效防止汞的流失带来的监测误差，提高汞的监测准确性。
实施例一
如图3至图8所示，一种带有两个本实用新型富集管的一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集释放系统，为提高汞监测精确度，可通过两个富集管配合使用，所述两个富集管分别为富集管A和富集管B，所述系统还包括氩气供应装置2、第一三通3、第二三通4、第一常闭电磁阀5、第二常闭电磁阀6、第一三通电磁阀7、第二三通电磁阀8和烟气净化装置9；所述第一三通电磁阀、第一三通、富集管A、第二三通、富集管B、第二三通电磁阀通过管道依次连接，所述氩气供应装置通过第一常闭电磁阀与第一三通连接，并通过第二常闭电磁阀与第二三通连接，所述烟气净化器分别与第一三通电磁阀和第二三通电磁阀连接；
所述第一三通电磁阀7包括通路71、72、73；
所述第一三通3包括通路31、32；
所述第二三通4包括通路41、42、43；
所述第二三通电磁阀8包括通路81、82；
该系统的汞富集与释放包括烟气样品采集、冷却、二级富集、汞释放和吹扫排空四个步骤；
步骤1、烟气样品采集，关闭通路72、32、82、41，富集管A常温，富集管B加热至400℃，如图4所示，烟气从71流入，依次流经第一三通电磁阀、第一三通到富集管A，汞在常温下与富集管A中的填充金丝反应，富集在富集管A上，其余烟气流经第二三通、第二三通电磁阀后进入烟气净化装置，吸收有害气体后，将无污染的废气排出；
步骤2、冷却，关闭通路71、42，开启通路41，富集管B断电，并开启富集管B的风扇，加快富集管B冷却到常温，打开第二常闭电磁阀，如图5所示，氩气流入通路41，流经富集管B、第二三通电磁阀后进入烟气净化装置后排出，该过程实现对富集管B的快速冷却与吹扫残留烟气；
步骤3、二级富集，关闭通路41，开启通路32，富集管A加热至400℃，打开第一常闭电磁阀，如图6所示，氩气流入通路32，流经富集管A，将因加热而被释放出的汞带出富集管A，经过第二三通，进入富集管B，在常温下汞与富集管B中的填充金丝反应，富集在富集管B上，其余气体经第二三通电磁阀后进入烟气净化装置后排出，该过程实现了对汞的第二次富集，出去多余废气，提高汞的浓度；
步骤4、释放，关闭通路32、81，开启通路82、41，富集管A断电，并开启富集管A的风扇，对富集管A进行冷却，同时，加热富集管B至400℃，打开第二常闭电磁阀，如图7所示，氩气进入通路41，进入富集管B，将高温下从富集管B释放出的汞带到第二三通电磁阀后，经过通路82进入后续的分析检测装置进行分析；
步骤5、吹扫排空，关闭通路82、41，开启通路32、81，加热富集管A和富集管B，打开第一常闭电磁阀，如图8所示，氩气进入通路32，流经富集管A、第二三通电磁阀后，进入烟气净化装置后排出，该过程对管路进行吹扫，将残存汞及其他废气排出，以便下次使用。
该系统在使用过程中，富集管A和富集管B在使用涡流加热器的同时半导体冷凝器也处于工作状态，在水份累计到一定量时将储水器打开，从而及时将水份3排出；采用氩气作为载气，可最大程度减小烟气的干扰，提高检测精度。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (4)
1.一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管，其特征在于：包括涡流加热器、半导体冷凝器以及相互连通的前段蛇形玻璃管和后段蛇形玻璃管，所述前段蛇形玻璃管与后段蛇形玻璃管呈一夹角设置，所述前段蛇形玻璃管内还设有填充金丝；
所述前段蛇形玻璃管包裹于所述涡流加热器内，所述半导体冷凝器设置于后段蛇形玻璃管一侧，使得后段蛇形玻璃管将半导体冷凝器与前段蛇形玻璃管隔离开。
2.如权利要求1所述的一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管，其特征在于：所述后段蛇形玻璃管下方开设有一排水口以及与排水口相两连的储水器。
3.如权利要求1所述的一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管，其特征在于：所述夹角为90°。
4.如权利要求1所述的一种燃煤烟气汞在线监测用汞富集管，其特征在于：所述富集管外的前段蛇形玻璃管位置对应设置一风扇。
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| CN109557037A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-02 | 南京理工大学 | 应用于富氧装置中连续监测汞浓度的系统及方法 |
| CN110864946A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-06 | 清华大学 | 一种测量烟气中汞含量的装置及方法 |
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