專利名稱：一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對煙氣中汞含量的測量系統(tǒng)，尤其涉及一種測試方便、可靠性高且測試環(huán)保的煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
汞，尤其是甲基汞具有極大的毒性，對人和動物會造成極大的危害，對神經系統(tǒng)會造成不可逆的損害。零價汞在大氣中的停留時間長達0.5 2年，還可以在大氣中遠距離遷移，從而造成全球性的汞污染。煤炭是我國的主要能源，燃煤的年耗量巨大。煤炭燃燒后排出的煙氣中汞的形態(tài)主要以氣相二價汞及氣相零價汞的形式排出。各形態(tài)的汞有其獨特的物理化學性質，因此，它們的排放、傳播、沉積特性及捕捉方法是不同的。測試煙氣中汞的濃度可以隨時了解企業(yè)燃煤煙氣汞排放情況，為探索燃煤煙氣汞控制技術以及制定法規(guī)限制汞污染排放提供可靠的資料，從而減小汞污染對人類健康和地球生態(tài)環(huán)境造成的影響。測試燃煤煙氣中的汞濃度，國外采用的經典方法是安大略法，安大略法煙氣汞測試系統(tǒng)主要由依次相連的取樣管、煙塵過濾器和八個吸收瓶構成，八個吸收瓶置于冰浴中，其中前面三個吸收瓶中裝有氯化鉀溶液，用于吸收二價汞，第四個吸收瓶中裝有硝酸和過氧化氫，用于吸收零價汞，第五、第六和第七個吸收瓶中均裝有高錳酸鉀硫酸溶液，也用于吸收零價汞，最后一個吸收瓶中裝有變色硅膠，用于吸收煙氣中的水蒸汽。取樣結束后，還要將各個吸收瓶中的吸收液樣品進行消解，然后用氯化亞錫的鹽酸溶液進行還原，最后分別測定樣品中的汞濃度。因此，這種測試方法存在以下不足:八個吸收瓶需要消耗大量化學試劑，成本較高；使用大量有毒、有害、強腐蝕性的化學試劑，污染環(huán)境；系統(tǒng)結構復雜，易發(fā)生泄漏等故障，可靠性低；樣品采集量較多、較大，測試過程只能手工操作，不能在線自動化連續(xù)監(jiān)測，工作效率較低，也影響測量精確度。
發(fā)明內容本實用新型主要解決原有煙氣汞排放濃度測量系統(tǒng)結構復雜、易發(fā)生泄漏、可靠性低的技術問題；提供一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其結構簡單，不易發(fā)生泄漏，提高監(jiān)測的可靠性。本實用新型同時解決原有煙氣汞排放濃度測量系統(tǒng)需采集大量的樣品，測試過程只能手工操作，不能在線自動化連續(xù)監(jiān)測，工作效率低，也影響測量精確度的技術問題；提供一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其樣品采集量少，采集及測試過程完全自動化，實現煙氣汞排放濃度在線自動化連續(xù)監(jiān)測，工作效率高，也提高測量精確度。本實用新型又解決原有煙氣汞排放濃度測量系統(tǒng)需要消耗大量有毒、有害、強腐蝕性的化學試劑，既污染環(huán)境，又成本較高的技術問題；提供一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其只需使用少量化學試劑，而且所用化學試劑無毒、無害，既不會污染環(huán)境，又降低成本。[0008]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:本實用新型包括取樣裝置、反應器、氣水分離裝置、汞測量裝置、第一容器、第二容器和控制電路，取樣裝置通過管路和反應器相連，反應器再通過管路和氣水分離裝置相連，氣水分離裝置再通過管路和汞測量裝置相連，第一容器經第一蠕動泵和所述的反應器相連，第二容器經第二蠕動泵和所述的反應器相連，第一容器內裝有二價汞吸附溶液，第二容器內裝有二價汞還原溶液，所述的取樣裝置、第一蠕動泵、第二蠕動泵及汞測量裝置分別和所述的控制電路電連接。氣水分離裝置是個密封容器。監(jiān)測時，通過第一蠕動泵把第一容器中的二價汞吸附溶液抽到反應器中，取樣裝置從被測煙道中采集煙氣，采集到的煙氣進入反應器，反應器中的二價汞吸附溶液吸收煙氣中的二價汞，然后沒有了二價汞的煙氣再進入氣水分離裝置，除去水蒸汽后再進入汞測量裝置，由汞測量裝置測出煙氣中零價汞的濃度。接著通過第二蠕動泵把第二容器中的二價汞還原溶液抽到反應器中，將留在反應器中的二價汞還原為零價汞，帶有零價汞的氣體再進入氣水分離裝置，除去水蒸汽后再進入汞測量裝置，由汞測量裝置測出該氣體中零價汞的濃度，這個濃度即為原煙氣中二價汞的濃度。這樣，被測煙道中排放的煙氣中的零價汞和二價汞的濃度都得到了監(jiān)測。因為汞測量裝置只能測定零價汞，所以必須將煙氣中的二價汞還原成零價汞，才能測定。本監(jiān)測系統(tǒng)只用到一個反應器和一個氣水分離裝置，結構簡單，減少了泄漏發(fā)生的可能性，提高可靠性，制造成本低，運行成本更低。取樣裝置、第一蠕動泵、第二蠕動泵及汞測量裝置均受控制電路的自動控制，什么時候啟動、什么時候停止，控制電路中已編好工作時序，因此整個測試過程不用手工操作，全由系統(tǒng)自動完成，實現在線自動化連續(xù)監(jiān)測，而且對煙氣取樣一次，汞測量裝置前后只需對兩個樣品進行測量，就能測出煙氣中形態(tài)汞的濃度，大大提高工作效率，也提高測量精確度。作為優(yōu)選，所述的煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)包括一個制冷裝置，所述的反應器和氣水分離裝置設置于制冷裝置中。制冷裝置一般采用半導體制冷裝置，當然也可采用其他制冷設備，如也可將反應器和氣水分離裝置放置于冰浴中。穩(wěn)定煙氣及反應器中化學試劑的化學性能，有利于氣水分離裝置除去煙氣中的水蒸汽，使汞測量裝置的測量數據更可靠、更精確。作為優(yōu)選，裝在所述的第一容器內的二價汞吸附溶液為氯化鉀溶液，裝在所述的第二容器內的二價汞還原溶液為由PH調節(jié)劑和還原劑組成的復合還原溶液。本技術方案只用到兩種化學試劑，大大減少化學試劑的使用量少，降低成本，而且所用化學試劑無毒、無害，也不具有強腐蝕性，因此，不會污染環(huán)境，測試過程環(huán)保。作為優(yōu)選，所述的煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)包括廢液桶、第三蠕動泵和第四蠕動泵，所述的反應器經第三蠕動泵和廢液桶相連，所述的氣水分離裝置經第四蠕動泵和廢液桶相連，第三蠕動泵、第四蠕動泵分別和所述的控制電路電連接。零價汞測量好后，氣水分離裝置中的廢液由第四蠕動泵抽到廢液桶中，清空氣水分離裝置，提高氣水分離裝置下一次除去水蒸汽的效果；二價汞測量好后，反應器中的廢液由第三蠕動泵抽到廢液桶中，氣水分離裝置中的廢液由第四蠕動泵抽到廢液桶中，清空反應器及氣水分離裝置，提高下一次測量的精確性。作為優(yōu)選，所述的取樣裝置包括取樣探頭、煙塵過濾器和抽氣裝置，取樣探頭和煙塵過濾器相連，煙塵過濾器通過伴熱管路和所述的反應器的進氣口相連，反應器的出氣口通過管路和所述的氣水分離裝置的進氣口相連，氣水分離裝置的出氣口通過管路和所述的汞測量裝置的進氣口相連，汞測量裝置的出氣口和所述的抽氣裝置相連。取樣探頭、煙塵過濾器、反應器、氣水分離裝置和汞測量裝置依次相連構成氣體流經通道，抽氣裝置抽氣，被測煙道中的煙氣進入取樣探頭，經煙塵過濾器濾去煙氣中的灰塵，流經伴熱管路，進入反應器中。抽氣裝置受控制電路控制，取樣方便，由系統(tǒng)自動完成。作為優(yōu)選，所述的抽氣裝置包括射流裝置和空壓機，空壓機和射流裝置相連，射流裝置再和所述的汞測量裝置的出氣口相連，所述的射流裝置、空壓機分別和所述的控制電路電連接?？諌簷C產生壓縮空氣，提供反吹氣源，在射流裝置的配合工作下，產生抽力，將被測煙道中的煙氣抽到取樣探頭中。射流裝置可采用加熱射流裝置。本實用新型的有益效果是:1)監(jiān)測系統(tǒng)結構簡單，只需一個反應器和一個氣水分離裝置，減少了器件故障發(fā)生泄漏的可能性，提高可靠性；2)每次監(jiān)測只需使用極少量的無毒、無害、無腐蝕性的化學試劑，避免對環(huán)境造成的污染；3)制造成本低，運行成本更低；4)每次監(jiān)測樣品采樣量很少，采集及測量全部實現在線自動化運行，擺脫了手工操作，大大提高工作效率，也提高測量精確度。

圖1是本實用新型的一種系統(tǒng)連接結構框圖。圖中1.反應器，2.氣水分離裝置，3.汞測量裝置，4.第一容器，5.第二容器，6.第一蠕動泵，7.第二蠕動泵，8.制冷裝置，9.廢液桶，10.第三蠕動泵，11.第四蠕動泵，12.取樣探頭，13.煙塵過濾器，14.伴熱管路，15.射流裝置，16.空壓機，17.被測煙道。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例:本實施例的一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，包括由取樣探頭12、煙塵過濾器13、射流裝置15和空壓機16構成的取樣裝置及反應器1、氣水分離裝置2、汞測量裝置3、制冷裝置8、第一容器4、第二容器5、廢液桶9、第一蠕動泵6、第二蠕動泵7、第三蠕動泵10、第四蠕動泵11和控制電路。取樣探頭12安裝在被測煙道17中，取樣探頭12和煙塵過濾器13相連，煙塵過濾器13通過伴熱管路14和反應器I的進氣口相連，反應器I的出氣口通過管路和氣水分離裝置2的進氣口相連，氣水分離裝置2的出氣口通過管路和汞測量裝置3的進氣口相連，汞測量裝置3的出氣口和射流裝置15相連，射流裝置15和空壓機16相連。取樣探頭12、煙塵過濾器13、反應器1、氣水分離裝置2和汞測量裝置3依次相連構成煙氣流經通道。反應器I和氣水分離裝置2設置于制冷裝置8中，該制冷裝置為半導體制冷裝置。第一容器4通過管路和第一蠕動泵6的進口相連，第一蠕動泵6的出口通過管路和位于反應器I底部的開口相連，第二容器5通過管路和第二蠕動泵7的進口相連，第二蠕動泵7的出口通過管路也和位于反應器I底部的開口相連。第一容器4內裝有二價汞吸附溶液，該二價汞吸附溶液為氯化鉀溶液，第二容器5內裝有二價汞還原溶液，該二價汞還原溶液為由PH調節(jié)劑和還原劑組成的復合還原溶液。廢液桶9中伸入有一根廢液排入管，位于反應器I底部的開口還通過管路和第三蠕動泵10的進口相連，第三蠕動泵10的出口通過管路和廢液排入管相連。氣水分離裝置2的底部也有一個開口，這個開口通過管路和第四蠕動泵11的進口相連，第四蠕動泵11的出口和廢液排入管相連。射流裝置15、空壓機16、第一蠕動泵6、第二蠕動泵7、第三蠕動泵10、第四蠕動泵11及汞測量裝置3分別通過電纜和控制電路相連。監(jiān)測過程如下:1、在控制電路的控制下，第一蠕動泵啟動，將裝在第一容器中的氯化鉀溶液(二價汞吸附溶液)注入反應器；2、在控制電路的控制下，空壓機產生壓縮空氣，射流裝置啟動，產生抽力，經過由取樣探頭、煙塵過濾器、反應器、氣水分離裝置和汞測量裝置依次相連構成的氣體流經通道，將被測煙道中的煙氣抽到取樣探頭中，采集到的煙氣再流經煙塵過濾器進入反應器，在反應器中，煙氣中的二價汞被反應器中的氯化鉀溶液吸收，被吸收了二價汞的煙氣再進入氣水分離裝置，氣水分離裝置將煙氣中的水蒸汽除去，除去了水蒸汽的煙氣再進入汞測量裝置，由汞測量裝置測量出煙氣中零價汞的濃度；3、在控制電路的控制下，第四蠕動泵啟動，將氣水分離裝置中的廢液排入廢液桶中；4、在控制電路的控制下，第二蠕動泵啟動，將裝在第二容器中的復合還原溶液(二價汞還原溶液)注入反應器，在反應器中，被氯化鉀溶液吸收的二價汞被還原成零價汞，帶有零價汞的氣體再進入氣水分離裝置，氣水分離裝置將該氣體中的水蒸汽除去，除去了水蒸汽的氣體再進入汞測量裝置，由汞測量裝置測量出該氣體中零價汞的濃度，這個零價汞的濃度即為原煙氣中二價汞的濃度；5、在控制電路的控制下，第三蠕動泵和第四蠕動泵啟動，通過第三蠕動泵將反應器中的廢液排入廢液桶中，通過第四蠕動泵將氣水分離裝置中的廢液排入廢液桶中。至此，完成一次煙氣形態(tài)汞排放監(jiān)測，重復步驟I 5，可對被測煙道中的煙氣形態(tài)汞排放進行連續(xù)監(jiān)測。
權利要求1.一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括取樣裝置、反應器(I)、氣水分離裝置(2)、汞測量裝置(3)、第一容器(4)、第二容器(5)和控制電路，取樣裝置通過管路和反應器(I)相連，反應器(I)再通過管路和氣水分離裝置(2 )相連，氣水分離裝置(2 )再通過管路和汞測量裝置(3)相連，第一容器(4)經第一蠕動泵(6)和所述的反應器(I)相連，第二容器(5)經第二蠕動泵(7)和所述的反應器(I)相連，第一容器(4)內裝有二價汞吸附溶液，第二容器(5)內裝有二價汞還原溶液，所述的取樣裝置、第一蠕動泵(6)、第二蠕動泵(7 )及汞測量裝置(3 )分別和所述的控制電路電連接。
2.根據權利要求1所述的一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括一個制冷裝置(8 )，所述的反應器(I)和氣水分離裝置(2 )設置于制冷裝置(8 )中。
3.根據權利要求1所述的一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于裝在所述的第一容器(4)內的二價汞吸附溶液為氯化鉀溶液，裝在所述的第二容器(5)內的二價汞還原溶液為由PH調節(jié)劑和還原劑組成的復合還原溶液。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括廢液桶(9)、第三蠕動泵(10)和第四蠕動泵(11)，所述的反應器(I)經第三蠕動泵(10)和廢液桶(9)相連，所述的氣水分離裝置(2)經第四蠕動泵(11)和廢液桶(9)相連，第三蠕動泵(10)、第四蠕動泵(11)分別和所述的控制電路電連接。
5.根據權利要求1或2或3所述的一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的取樣裝置包括取樣探頭(12)、煙塵過濾器(13)和抽氣裝置，取樣探頭(12)和煙塵過濾器(13)相連，煙塵過濾器(13)通過伴熱管路(14)和所述的反應器(I)的進氣口相連，反應器(I)的出氣口通過管 路和所述的氣水分離裝置(2)的進氣口相連，氣水分離裝置(2)的出氣口通過管路和所述的汞測量裝置(3)的進氣口相連，汞測量裝置(3)的出氣口和所述的抽氣裝置相連。
6.根據權利要求5所述的一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的抽氣裝置包括射流裝置(15)和空壓機(16)，空壓機(16)和射流裝置(15)相連，射流裝置(15)再和所述的汞測量裝置(3)的出氣口相連，所述的射流裝置(15)、空壓機(16)分別和所述的控制電路電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種煙氣形態(tài)汞排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，包括通過管路依次相連的取樣探頭、煙塵過濾器、反應器、氣水分離裝置、汞測量裝置、射流裝置和空壓機，反應器經第一蠕動泵和裝有二價汞吸附溶液的第一容器相連，反應器經第二蠕動泵和裝有二價汞還原溶液的第二容器相連，反應器經第三蠕動泵和廢液桶相連，氣水分離裝置經第四蠕動泵和廢液桶相連，取樣裝置、第一蠕動泵、第二蠕動泵、第三蠕動泵、第四蠕動泵及汞測量裝置、射流裝置、空壓機分別和控制電路電連接。本實用新型結構簡單，所用反應器少，所用化學試劑無毒、無害，避免污染環(huán)境，可靠性高，實現在線自動化連續(xù)監(jiān)測，提高工作效率及測量精度，成本也較低。
文檔編號G01N35/00GK203164193SQ201320136100
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權日2013年3月22日
發(fā)明者王維熙, 王維平 申請人:杭州超距科技有限公司