CN205643268U - 离子汞催化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种离子汞催化装置。所述离子汞催化装置包括温控装置和加热装置，所述温控装置包括温控器以及热电偶，所述加热装置包括加热棒及加热腔，其中，所述温控器及所述加热腔分别位于同一壳体内的第一腔体和第二腔体内部，所述第一腔体和所述第二腔体之间设置有高性能隔热板材。通过使用本实用新型所述的离子汞催化装置，能够将温控系统与加热系统布置在统一装置内，有效的缩小反应装置的体积，便于携带。

Description

离子汞催化装置

技术领域

本实用新型属于烟气汞取样分析技术领域，具体涉及离子汞催化装置。

背景技术

汞在环境中是一种重金属污染物，进入生物体后很难被排出，并会在生物体内的作用下转化为甲基汞，产生极强的生物毒性。同时由于生物体内汞的累积作用，汞会沿食物链逐渐由低端向高端累集，最终影响到人类的健康。排放到水体中的汞严重污染当地环境，而排放到大气中的元素汞可在区域和全球范围内随着大气环流进行长距离传输。并且沉降到一些远离污染源的地区，导致生物体内汞或甲基汞含量增加，造成不可估量的健康和经济损失。目前，汞已经成为温室气体和持久性有机物后又一引人关注的全球性化学污染物。汞污染和控制问题成为目前全球环境问题的新热点和前沿研究领域。

2002年，联合国环境规划署(UNEP)专门对全球汞污染状况进行了评估，指出“人为活动的汞排放已经明显改变了全球汞的自然循环，对人类健康和生态系统构成了严重威胁”。目前，UNEP已经将汞作为一种全球性污染物，正式纳入到环境外交的考察中。在2009年2月召开的UNEP第25届理事会会议上，与会各方就制定具有法律约束力的汞污染国际条约达成共识。2010年6月，政府间谈判委员会启动了全球汞公约谈判，拟于2013年初完成公约制定。

我国是目前全球汞使用量和排放量最大的国家。根据UNEP的研究报告显示，2005年中国的大气汞排放达到890吨，约占世界人为源汞排放量的40％。如此大量的汞排放给我国乃至全球造成的人体健康和生态影响是不可预知的，也给我国环境外交带来了新的挑战。燃煤是我国大气汞排放的最重要来源，及时开展燃煤电厂大气汞排放控制对缓解国际汞减排压力和改善国内大气环境都至关重要。

目前，比较流行的烟气汞监测方法是汞的连续在线监测方法，即汞的CEMS。汞的CEMS由烟气取样系统、烟气加热与传输系统、汞形态转化系统和汞检测与标定系统4部分组成。该法能够直接测定目标污染物(测量总汞含量)，提供及时的在线结果，跟踪汞在烟道内的变化，可用于系统优化处理，以达到即时反馈汞的控制信息，以便控制汞的排放。

目前的汞CEMS系统中，会自带汞催化反应装置。烟气中的离子态汞通过该装置时，在催化剂和高温的作用下，转化为单质汞，然后通入分析仪进行分析。但是，该催化反应装置体积较大，只能固定安装于汞CEMS机柜中，不利于便携设备的采用。

为了提高采样和分析的便携性，需要一款便携式的汞分析仪，可以快速采样和分析。这就需要一种便携式的汞取样装置，该装置在现有催化反应装置的基础上，利用相同的原理，将离子态的汞转化为单质汞。在现有装置的基础上，缩小催化反应装置的体积，即缩小加热装置、温控系统的体积，同时为了便携性的要求，将加热装置和温控系统安装在一个便携设备中，利用高性能隔热材料将两部分隔开。

实用新型内容

针对以上存在的问题，本实用新型提出了一种离子汞催化装置，能够将温控系统与加热系统布置在统一装置内，且加热系统不会对温控系统造成干扰，有效的缩小了反应装置的体积，便于携带，提高了设备的可携带性。

本实用新型提出一种离子汞催化装置，包括温控装置和加热装置，所述温控装置包括温控器以及热电偶；所述加热装置包括加热棒及加热腔，其中，

所述温控器及所述加热腔分别位于同一壳体内的第一腔体和第二腔体内部，所述第一腔体和所述第二腔体之间设置有高性能隔热板材。

如上所述的离子汞催化装置，其中，所述高性能隔热板材为两个具有对称凹槽结构的板材，所述凹槽形状与所述加热腔外形结构一致。

如上所述的离子汞催化装置，其中，所述高性能隔热板材为气凝胶隔热材料。

如上所述的离子汞催化装置，其中，所述加热腔具有的一定厚度，所述热电偶和所述加热棒位于所述加热腔的壁厚内。

如上所述的离子汞催化装置，其中，进一步包括进气口和出气口，所述进气口和所述出气口分别位于所述加热腔轴向方向的两端。

如上所述的离子汞催化装置，其中，所述加热腔内包括催化剂，所述催化剂用于将离子汞在设定温度下转化为元素汞，同时去除烟气中的酸性气体。

如上所述的离子汞催化装置，其中，进一步包括手把，所述手把位于所述壳体的顶端，用于提拉所述离子汞催化装置。

如上所述的离子汞催化装置，其中，进一步包括多个腔体，所述多个腔体之间设置有高性能隔热板材，所述多个腔体内部分别包括加热腔、加热棒以及热电偶。

通过使用本实用新型所述的离子汞催化装置，采用高性能隔热板材将加热腔与温控系统隔开，并且安装在一个装置内，在能够有效的完成离子汞催化反应过程的同时缩小了催化装置的体积，并且将催化反应装置与汞CEMS系统分离，单独成为一个设备，便于携带。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解，其中：

图1为本实用新型离子汞催化装置的结构示意图；

图2为本实用新型离子汞催化装置的外形图。

附图中各标记表示如下：

1：外壳；

21：温控器、22：热电偶；

31：加热腔、32：加热棒；

4：高性能隔热板材；

51：进气口、52：出气口；

6：催化剂；

7：手把。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本实用新型的保护范围之内。

图1为本实用新型离子汞催化装置的结构示意图。如图1所示，所述离子汞催化装置，包括温控装置和加热装置。所述温控装置包括温控器21以及热电偶22。所述加热装置包括加热棒32及加热腔31。其中，所述温控器21及所述加热腔31分别位于同一壳体1内的第一腔体和第二腔体内部。所述第一腔体和所述第二腔体之间设置有高性能隔热板材4。

所谓温控装置就是通过内部程序控制加热装置的通断，使温度达到设定的稳定状态。

具体的，所述壳体1包括上、下两个腔体。所述上、下腔体之间设置有隔板。根据加热腔31的实际要求尺寸，可调整所述隔板的上下位置，进而达到调整上、下腔体的空间大小的目的。

温控器21位于所述壳体1的上腔体内。其一端伸出所述壳体1的外部，另一端位于上腔体的内部。此种结构便于观察温控器21，并可以通过温控器21实时控制加热腔31内的温度。所述加热棒32、热电偶22及加热腔31位于所述壳体1的下腔体内。温控器21通过加热棒32对加热腔31进行加热。热电偶22将加热腔31的受热温度实时反送给温控器21，便于温控器21根据加热腔31内的温度及时做出调整。此种结构设计能够准确的控制加热腔31内的温度，保证烟气汞内的离子汞得到最大限度的催化。

由于加热腔31在受加热棒32加热过程中，加热腔31外表面温度升高，会对壳体1上腔体内的温控器21的工作运行造成影响。因此，在上、下腔体间设置有高性能隔热板材4。所述高性能隔热板材4可以有效隔断上、下腔体间的温度。保证加热腔31和温控器21可以布置在同一壳体内，且加热腔31的温度升高不会对温控器21的正常运行造成影响。

进一步的，所述高性能隔热板材4为两个具有对称凹槽结构的板材，所述凹槽形状与所述加热腔31外形结构一致。

具体的，所述高性能隔热板材4具有一定的厚度。将两块表面外形一致的板材的内表面加工出凹槽形状。所述凹槽形状与所述加热腔31的外表面形状相同。将两块具有凹槽结构的高性能隔热板材4对称的布置在所述加热腔31的上、下表面。保证两块具有凹槽结构的高性能隔热板材4完全包覆在加热腔31的外表面，防止加热腔32的温度对温控器21造成影响。此种结构有效的保证了上、下腔体内温度的独立性。

进一步的，所述高性能隔热板材4为气凝胶隔热材料。

进一步的，所述加热腔31具有的一定厚度。所述热电偶22和所述加热棒32位于所述加热腔31的壁厚内。

具体的，所述热电偶22及加热棒32位于所述加热腔31的底部。所述热电偶22及加热棒32的一端分别于所述温控器21相连接。此种结构设计可以更加合理有效的控制加热腔31内的温度。根据具体结构的需要，加热棒32及热电偶22的位置可以互换。

进一步的，所述离子汞催化装置还包括进气口51和出气口52。所述进气口51和所述出气口52分别位于所述加热腔31轴向方向的两端。

进一步的，所述加热腔31内包括催化剂6，所述催化剂6用于将离子汞在设定温度下转化为元素汞，同时去除烟气中的酸性气体。

催化剂，在一定温度和条件下，将一种物质转化为另一种物质。

具体的，所述进气口51用于接收烟气汞，所述出气口52用于排出烟气汞。烟气汞从进气口51进入到加热腔31内。在所述加热腔31内，所述烟气汞与催化剂6进行催化反应。离子汞在催化剂6的催化作用下转化为元素汞。为了将烟气汞内的离子汞最大化的转变为元素汞，应将加热腔31内的温度加热到350℃。该温度可以保证离子汞最大限度的受到催化，达到最大化的元素汞。

进一步的，所述离子汞催化装置还包括包括手把7。所述手把7位于所述壳体1的顶端，用于提拉所述离子汞催化装置。

如图2所示，在离子汞催化装置的顶端设置一手把7。此种结构设计便于对离子汞催化装置进行提取，提高了设备的可携带性。

进一步的，为了增加离子汞催化装置的效率，所述壳体1内可包括多个腔体。所述腔体之间均设置有高性能隔热板材4。所述多个腔体内部分别包括加热腔31、加热棒32以及热电偶22。将高性能隔热板材4覆盖在所述加热腔31的外部，防止各腔体间温度互相干扰，提高了该装置的工作效率。

实施例

如图1所示，本实施例包括外壳1。外壳1内分别设置有上、下两个腔体。温控器21设置在上腔体的一侧。加热腔31设置在下腔体内。加热棒32及热电偶22固定在加热腔31底部的壁厚内。高性能隔热板材4覆盖在加热腔31的外表面。加热腔31轴线方向的两端设置有两通孔，两通孔分别为进气口51和出气口52。进气口51和出气口52分别穿过壳体1与外界相连。加热腔31内部具有催化剂6，催化剂6布满加热腔31的内部空间。

烟气汞进行催化反应时，利用温控器21控制加热棒32，将加热腔31加热到350℃。待加热腔达到指定温度后，将烟气汞从进气口51通进加热腔31的内部，利用催化剂6对烟气汞进行催化反应。经过完全催化反应的烟气汞中的离子汞转化为元素汞，并通过出气口52排出催化装置外部。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其他特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型目的进行各技术特征之间的其他组合，以实现本实用新型之目的为准。

Claims (8)

1.离子汞催化装置，包括温控装置和加热装置，所述温控装置包括温控器以及热电偶；所述加热装置包括加热棒及加热腔，其特征在于，

所述温控器及所述加热腔分别位于同一壳体内的第一腔体和第二腔体内部，所述第一腔体和所述第二腔体之间设置有高性能隔热板材。

2.根据权利要求1所述的离子汞催化装置，其特征在于，所述高性能隔热板材为两个具有对称凹槽结构的板材，所述凹槽形状与所述加热腔外形结构一致。

3.根据权利要求1所述的离子汞催化装置，其特征在于，所述高性能隔热板材为气凝胶隔热材料。

4.根据权利要求1所述的离子汞催化装置，其特征在于，所述加热腔具有的一定厚度，所述热电偶和所述加热棒位于所述加热腔的壁厚内。

5.根据权利要求1所述的离子汞催化装置，其特征在于，进一步包括进气口和出气口，所述进气口和所述出气口分别位于所述加热腔轴向方向的两端。

6.根据权利要求1所述的离子汞催化装置，其特征在于，所述加热腔内包括催化剂，所述催化剂用于将离子汞在设定温度下转化为元素汞，同时去除烟气中的酸性气体。

7.根据权利要求1所述的离子汞催化装置，其特征在于，进一步包括手把，所述手把位于所述壳体的顶端，用于提拉所述离子汞催化装置。

8.根据权利要求1所述的离子汞催化装置，其特征在于，进一步包括多个腔体，所述多个腔体之间设置有高性能隔热板材，所述多个腔体内部分别包括加热腔、加热棒以及热电偶。