脱汞吸附剂性能评价装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种脱汞吸附剂性能评价装置，包括配气单元、反应单元、检测单元和尾气处理单元，所述配气单元和检测单元分别通过管线与反应单元连接，所述尾气处理单元通过管线与检测单元连接。该评价装置各单元设计合理，其中配气单元能够较好地模拟现场的烟气情况，能够方便快捷地对制备得到的脱汞吸附剂进行性能检测。
【专利说明】脱汞吸附剂性能评价装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化学吸附净化【技术领域】，特别是涉及一种脱汞吸附剂性能评价装置。
【背景技术】
[0002]汞的人为排放包括化石燃料燃烧、垃圾焚烧、金属冶炼、水泥工业和汽车尾气等。在我国，燃煤电厂与冶金工业是最大的汞排放源。煤炭作为我国主要的一次能源，消耗量大并且呈逐年递增的趋势，因此燃煤汞污染控制十分重要。
[0003]脱汞吸附剂为一种多孔性物质，广泛应用于燃煤烟气中汞的吸附回收。国内外对脱汞吸附剂的研究非常活跃，在研究过程中需要对脱汞吸附剂的各种性能进行评价，例如:脱汞率、脱硝率等。现有对脱汞吸附剂的评价大部分都是在燃煤厂现场进行，操作复杂，过程长，效率低。锅炉烟道结构复杂，气体成分变化很大，不同取样点的位置、气体样品的采集方法及分析仪器实验方法的选择都会影响测量结果。采用统一的测试条件来衡量不同汞吸附剂的吸附效果很有必要。
实用新型内容
[0004]基于此，本实用新型的目的是提供一种高效、便捷的脱汞吸附剂性能评价装置。
[0005]具体的技术方案如下:
[0006]一种脱汞吸附剂性能评价装置，包括配气单元、反应单元、检测单元和尾气处理单元，所述配气单元和检测单元分别通过管线与反应单元连接，所述尾气处理单元通过管线与检测单元连接。
[0007]在其中一个实施例中，所述配气单元包括汞蒸气发生器、水蒸气发生器以及用于模拟烟气的气瓶。该配气单元能够较好地模拟现场的烟气情况
[0008]在其中一个实施例中，所述反应单位为固定床反应器，所述固定床反应器分为预热段和反应段。预热段可以避免加热时出现同一个流动截面温差过大的情况，还起到了混气池的作用。
[0009]在其中一个实施例中，所述检测单元为测汞仪。
[0010]在其中一个实施例中，所述尾气处理单元为活性炭吸收罐。可以有效避免二次污染。
[0011]在其中一个实施例中，所述配气单元与所述反应单元之间还设有一个旁路单元，所述旁路单元与第二活性炭吸收罐相连，可用于实验前校准调试汞蒸气发生器产生的汞浓度。
[0012]在其中一个实施例中，所述管线的材质为聚四氟乙烯或石英。采用聚四氟乙烯或石英可以避免橡胶和金属的对实验的干扰。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]I)本实用新型的脱汞吸附剂性能评价装置各单元设计合理，其中配气单元能够较好地模拟现场的烟气情况，能够方便快捷地对制备得到的脱汞吸附剂进行性能检测。
[0015]2)本实用新型脱汞吸附剂性能评价装置采用英国PS Analytical公司的Cavkitl0.534零价汞发生器，产生的零价汞浓度条件范围很大并且调节精度高。
[0016]3)所有的管路采用聚四氟或石英管路，并且有100°C以上的伴热，汞不容易沾附在管路上，实验结果误差很小。
[0017]4)固定床反应器分为预热段和反应段。预热段可以避免加热时出现同一个流动截面温差过大的情况，还起到了混气池的作用。
[0018]5)尾气吸收单元采用活性炭罐，可以有效避免二次污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型脱汞吸附剂的性能评价装置图。
[0020]附图标记说明:
[0021]10、配气单元；20、反应单元；30、检测单元；40、尾气处理单元；50、旁路单元；101、汞蒸气发生器；102、水蒸气发生器；103、天平；104、气瓶；201、固定床反应器；301、测汞仪；401、第一活性炭吸收罐；501、第二活性炭吸收罐。
【具体实施方式】
[0022]参考图1，本实用新型一种脱汞吸附剂性能评价装置，包括配气单元10、反应单元20、检测单元30和尾气处理单元40，所述配气单元10和检测单元30分别通过管线与反应单元20连接，所述尾气处理单元50通过管线与检测单元30连接。
[0023]所述配气单元10包括汞蒸气发生器101、水蒸气发生器102以及用于模拟烟气的气瓶104。所述反应单位20为固定床反应器201，所述固定床反应器分为预热段和反应段。所述检测单元30为测汞仪301。所述尾气处理单元40为第一活性炭吸收罐401。所述配气单元与所述反应单元之间还设有一个旁路单元50，所述旁路单元50与第二活性炭吸收罐501相连。
[0024]所述管线的材质为聚四氟乙烯或石英。
[0025]实验使用Lumex公司的RA915测汞仪作为气态零价汞分析仪。零价汞的产生使用的英国PS Analytical公司的Cavkitl0.534零价萊发生器,水蒸气的产生使用德国IAS公司的Hovacal蒸气发生器。吸附剂吸附的固体萊的测量采用Lumex RA915M固体测萊仪。
[0026]采用本实用新型脱汞吸附剂性能评价装置进行性能评价试验的步骤如下:
[0027](I)实验前，按照去离子水、10%wt硝酸、去离子水的顺序将固定床反应器中的吸附剂支撑管清洗3遍，最后用无水乙醇洗I遍。通纯氮气将反应器内的残留气体吹扫干净。
[0028](2)将符合石英砂筛板大小的石英纤维滤膜垫在筛板上。取0.5g待测的吸附剂与5g40?60目的石英砂均匀混合，放入图1所示的固定床实验台中吸附剂支撑架上进行实验。所述石英砂为经过水洗、浓硝酸浸泡和500°C煅烧的纯净石英砂。
[0029](3)将吸附剂支撑管安装在固定床反应器上，将反应器出口管路与Lumex RA915M测汞仪连好，关闭所有气体并检测所有伴热均打开，等待吸附剂床层上升到反应温度。
[0030](4)预热完毕后，通入2L/min的氮气，检测系统气密性。
[0031](5)每次实验前，对Lumex测汞仪进行零点标定，调节气流量到实验需要给入的流量。在旁路零价萊蒸气的情况下打开连接萊源和水蒸气发生器的氮气，打开Hovacal水蒸气发生器的蠕动泵调节给水速度。设定入口总汞浓度为20?40 μ g/m3，模拟烟气总气量为2L/min，其中含有 500ppmS02，300ppmN0,12.6ppmHCl，6%02，12%C02,8%H20,其余用 N2 平衡。反应温度为140°C。
[0032](6)等5分钟后全部流量达到稳定，将旁路的零价汞蒸气通入反应器中，开始计时，实验时间为I小时。
[0033]上述脱汞吸附剂性能评价装置具有如下优点:
[0034]I)本实用新型的脱汞吸附剂性能评价装置各单元设计合理，其中配气单元能够较好地模拟现场的烟气情况，能够方便快捷地对制备得到的脱汞吸附剂进行性能检测。
[0035]2)本实用新型脱萊吸附剂性能评价装置采用英国PS Analytical公司的Cavkitl0.534零价汞发生器，产生的零价汞浓度条件范围很大并且调节精度高。
[0036]3)所有的管路采用聚四氟或石英管路，并且有100°C以上的伴热，汞不容易沾附在管路上，实验结果误差很小。
[0037]4)固定床反应器分为预热段和反应段。预热段可以避免加热时出现同一个流动截面温差过大的情况，还起到了混气池的作用。
[0038]5)尾气吸收单元采用活性炭吸收罐罐，可以有效避免二次污染。
[0039]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种脱汞吸附剂性能评价装置，其特征在于，包括配气单元、反应单元、检测单元和尾气处理单元，所述配气单元和检测单元分别通过管线与反应单元连接，所述尾气处理单元通过管线与检测单元连接。
2.根据权利要求1所述的脱汞吸附剂性能评价装置，其特征在于，所述配气单元包括汞蒸气发生器、水蒸气发生器以及用于模拟烟气的气瓶。
3.根据权利要求1所述的脱汞吸附剂性能评价装置，其特征在于，所述反应单位为固定床反应器，所述固定床反应器分为预热段和反应段。
4.根据权利要求1所述的脱汞吸附剂性能评价装置，其特征在于，所述检测单元为测汞仪。
5.根据权利要求1所述的脱汞吸附剂性能评价装置，其特征在于，所述尾气处理单元为第一活性炭吸收罐。
6.根据权利要求1-5任一项所述的脱汞吸附剂性能评价装置，其特征在于，所述配气单元与所述反应单元之间还设有一个旁路单元，所述旁路单元与第二活性炭吸收罐相连。
7.根据权利要求1-5任一项所述的脱汞吸附剂性能评价装置，其特征在于，所述管线的材质为聚四氟乙烯或石英。
【文档编号】G01N33/00GK203396763SQ201320366296
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】殷立宝, 禚玉群, 廖宏楷, 杜雯, 徐齐胜, 张亮, 陈昌和 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 清华大学