一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管，包括渦流加熱器、半導體冷凝器以及相互連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與后段蛇形玻璃管呈一夾角設置，所述前段蛇形玻璃管內還設有填充金絲；所述前段蛇形玻璃管包裹于所述渦流加熱器內，所述半導體冷凝器設置于后段蛇形玻璃管一側，使得后段蛇形玻璃管將半導體冷凝器與前段蛇形玻璃管隔離開。本實用新型提高汞富集效果，從而提高后期汞監測的精確度。
【專利說明】
一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管
技術領域
[0001]本實用新型涉及環境檢測技術領域，尤其涉及一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管。【背景技術】
[0002]汞是一種劇毒物質，具有生物蓄積性，也是優先控制污染物之一，全球每年排放到大氣中的汞總量約為5000噸，其中絕大部分是人為造成的，汞主要是以蒸汽形式排入大氣中，且主要來自于石化燃料，尤其是煤的燃燒，據估算，全球40%以上的認為汞排放來自于燃煤，燃煤電廠是大氣汞排放的最大源頭。燃煤汞污染已經成為繼粉塵、S02、N0x之后的第四大污染物，因此掌握電廠汞排放監測技術對于實現汞減排的目標以及工藝路線的制定具有重大意義。
[0003]由于汞的特殊性質，與其他污染物相比，其在煙氣中的濃度很低，對儀器測量精度要求高，在儀器測量前需要采用汞富集器進行汞的采集，但由于采樣的煙氣成分較為復雜， 一般是在煙氣入口處設置水份處理裝置，先去除煙氣中的水份，但在排水過程會吸附一部分的汞，使檢測前煙氣中的汞濃度降低，為克服這一缺點，本實用新型提供一種精確度高、 富集釋放過程損耗煙氣中汞量少的裝置。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管， 提尚萊富集效果，從而提尚后期萊監測的精確度。
[0005]本實用新型是這樣實現的:一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管，包括渦流加熱器、半導體冷凝器以及相互連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與后段蛇形玻璃管呈一夾角設置，所述前段蛇形玻璃管內還設有填充金絲；
[0006]所述前段蛇形玻璃管包裹于所述渦流加熱器內，所述半導體冷凝器設置于后段蛇形玻璃管一側，使得后段蛇形玻璃管將半導體冷凝器與前段蛇形玻璃管隔離開。
[0007]進一步的，所述后段蛇形玻璃管下方開設有一排水口以及與排水口相兩連的儲水器，用于對汞富集后的煙氣進行水份去除操作時的水份收集使用。
[0008]進一步的，所述夾角為90°。
[0009]進一步的，所述富集管外的前段蛇形玻璃管位置對應設置一風扇，用于在需要對前段蛇形玻璃管降溫時使用。
[0010]本實用新型的優點在于:設置兩段蛇形玻璃管并配合對應設置的渦流加熱器和冷凝器使用，能夠將煙氣中的汞先富集于前段蛇形玻璃管后，再在后段蛇形玻璃管內進行水份去除操作，有效減小先除水份引起汞流失而造成的監測誤差，提高后期汞監測的準確性； 同時本實用新型采用渦流加熱器可以對前段蛇形玻璃管進行快速加熱，實現快速脫汞，減小萊的損失率。【附圖說明】
[0011]下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0012]圖1為本實用新型一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管的正視圖。
[0013]圖2為本實用新型一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管的側視圖。
[0014]圖3為帶有本實用新型富集管的一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集與釋放系統組成示意圖。
[0015]圖4為一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集與釋放系統的煙氣樣品采集過程示意圖。
[0016]圖5為一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集與釋放系統的冷卻過程示意圖。
[0017]圖6為一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集與釋放系統的二級富集過程示意圖。
[0018]圖7為一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集與釋放系統的釋放過程示意圖。
[0019]圖8為一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集與釋放系統的吹掃排空過程示意圖。
[0020]附圖標號說明:[0021 ]11-渦流加熱器，12-半導體冷凝器，13-前段蛇形玻璃管，14-后段蛇形玻璃管，15-填充金絲，16-排水口，17-儲水器，18-風扇，A-富集管，B-富集管，2-氬氣供應裝置，3-第一三通，4-第二三通，5-第一常閉電磁閥，6-第二常閉電磁閥，7-第一三通電磁閥，8-第二三通電磁閥，9-煙氣凈化裝置。【具體實施方式】
[0022]請參閱圖1和圖2所示，本實用新型一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管1，包括渦流加熱器11、半導體冷凝器12以及相互連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與后段蛇形玻璃管14呈一夾角設置，所述夾角為90°，所述前段蛇形玻璃管13內還設有填充金絲15;
[0023]所述前段蛇形玻璃管13包裹于所述渦流加熱器11內，所述半導體冷凝器12設置于后段蛇形玻璃管14 一側，使得后段蛇形玻璃管14將半導體冷凝器12與前段蛇形玻璃管13隔離開，所述后段蛇形玻璃14下方開設有一排水口 16以及與排水口 16相兩連的儲水器17,所述富集管外的前段蛇形玻璃管位置對應設置一風扇18。[〇〇24]所述富集管1的工作原理為:
[0025]在汞富集過程中，按一定濃度事先稀釋過的煙氣在流經低溫的前段蛇形玻璃管13 時，與前段蛇形玻璃管13內的填充金絲15充分反應，此時汞被富集在該金屬絲上，煙氣進入與半導體冷凝器12靠近的后段蛇形玻璃管14時，煙氣中的水份凝結后順著后段蛇形玻璃管 14走向流動到儲水器17;在汞釋放過程中，利用氬氣通過被渦流加熱器11加熱的前段蛇形玻璃管13中，渦流加熱器11工作使得前段蛇形玻璃管13的溫度達到200°C?800°C即可，此時汞因高溫從前段蛇形玻璃管13內釋放出來，并隨氬氣經由后段蛇形玻璃管14后進入下一階段(分析儀器)進行分析。采用渦流加熱器11可以對前段蛇形玻璃管13進行快速加熱，提高汞釋放速率，將水份去除操作置于汞富集之后，可以有效防止汞的流失帶來的監測誤差， 提尚萊的監測準確性。[〇〇26] 實施例一
[0027]如圖3至圖8所示，一種帶有兩個本實用新型富集管的一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集釋放系統，為提高汞監測精確度，可通過兩個富集管配合使用，所述兩個富集管分別為富集管A和富集管B，所述系統還包括氬氣供應裝置2、第一三通3、第二三通4、第一常閉電磁閥5、第二常閉電磁閥6、第一三通電磁閥7、第二三通電磁閥8和煙氣凈化裝置9;所述第一三通電磁閥、第一三通、富集管A、第二三通、富集管B、第二三通電磁閥通過管道依次連接， 所述氬氣供應裝置通過第一常閉電磁閥與第一三通連接，并通過第二常閉電磁閥與第二三通連接，所述煙氣凈化器分別與第一三通電磁閥和第二三通電磁閥連接；[〇〇28] 所述第一三通電磁閥7包括通路71、72、73;[〇〇29] 所述第一三通3包括通路31、32;[〇〇3〇] 所述第二三通4包括通路41、42、43;[〇〇31] 所述第二三通電磁閥8包括通路81、82;
[0032]該系統的汞富集與釋放包括煙氣樣品采集、冷卻、二級富集、汞釋放和吹掃排空四個步驟；[〇〇33]步驟1、煙氣樣品采集，關閉通路72、32、82、41，富集管六常溫，富集管8加熱至400 °C，如圖4所示，煙氣從71流入，依次流經第一三通電磁閥、第一三通到富集管A，汞在常溫下與富集管A中的填充金絲反應，富集在富集管A上，其余煙氣流經第二三通、第二三通電磁閥后進入煙氣凈化裝置，吸收有害氣體后，將無污染的廢氣排出；[〇〇34]步驟2、冷卻，關閉通路71、42,開啟通路41，富集管B斷電，并開啟富集管B的風扇， 加快富集管B冷卻到常溫，打開第二常閉電磁閥，如圖5所示，氬氣流入通路41，流經富集管 B、第二三通電磁閥后進入煙氣凈化裝置后排出，該過程實現對富集管B的快速冷卻與吹掃殘留煙氣；[〇〇35]步驟3、二級富集，關閉通路41，開啟通路32,富集管A加熱至400°C，打開第一常閉電磁閥，如圖6所示，氬氣流入通路32,流經富集管A，將因加熱而被釋放出的汞帶出富集管 A，經過第二三通，進入富集管B，在常溫下汞與富集管B中的填充金絲反應，富集在富集管B 上，其余氣體經第二三通電磁閥后進入煙氣凈化裝置后排出，該過程實現了對汞的第二次富集，出去多余廢氣，提高汞的濃度；[〇〇36]步驟4、釋放，關閉通路32、81，開啟通路82、41，富集管4斷電，并開啟富集管4的風扇，對富集管A進行冷卻，同時，加熱富集管B至400°C，打開第二常閉電磁閥，如圖7所示，氬氣進入通路41，進入富集管B，將高溫下從富集管B釋放出的汞帶到第二三通電磁閥后，經過通路82進入后續的分析檢測裝置進行分析；[〇〇37]步驟5、吹掃排空，關閉通路82、41，開啟通路32、81，加熱富集管A和富集管B，打開第一常閉電磁閥，如圖8所示，氬氣進入通路32,流經富集管A、第二三通電磁閥后，進入煙氣凈化裝置后排出，該過程對管路進行吹掃，將殘存汞及其他廢氣排出，以便下次使用。
[0038]該系統在使用過程中，富集管A和富集管B在使用渦流加熱器的同時半導體冷凝器也處于工作狀態，在水份累計到一定量時將儲水器打開，從而及時將水份3排出；采用氬氣作為載氣，可最大程度減小煙氣的干擾，提高檢測精度。
[0039]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本實用新型的范圍的限定，熟悉本領域的技術人員在依照本實用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本實用新型的權利要求所保護的范圍內。
【主權項】
1.一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管，其特征在于:包括渦流加熱器、半導體冷凝器 以及相互連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與后段蛇形玻璃 管呈一夾角設置，所述前段蛇形玻璃管內還設有填充金絲；所述前段蛇形玻璃管包裹于所述渦流加熱器內，所述半導體冷凝器設置于后段蛇形玻 璃管一側，使得后段蛇形玻璃管將半導體冷凝器與前段蛇形玻璃管隔離開。2.如權利要求1所述的一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管，其特征在于:所述后段蛇 形玻璃管下方開設有一排水口以及與排水口相兩連的儲水器。3.如權利要求1所述的一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管，其特征在于:所述夾角為 90。。4.如權利要求1所述的一種燃煤煙氣汞在線監測用汞富集管，其特征在于:所述富集管 外的前段蛇形玻璃管位置對應設置一風扇。
【文檔編號】G01N1/40GK205593835SQ201620381489
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】屈文麒, 雷陽, 魏鵬, 金晶
【申請人】福建省計量科學研究院