一种二价汞转化零价汞的还原装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种还原装置，用于高温下将二价汞转化为零价汞。
【背景技术】
[0002] 汞是常温下以液态方式存在的金属，其密度大，化学性质稳定，不溶于酸也不容于 碱，在常温下就可以蒸发，汞的蒸气及汞的化合物多有剧毒(慢性）。燃煤电厂是主要的人为 汞排放源之一，占人为排放的三分之一，且经过处理后排出的汞，主要以汞蒸气的形式存在 大气中，经过长时间的累积，汞会因生物富集性进入食物链中，引起汞中毒。正是由于汞的 剧毒性，所以能有效方便监测汞的浓度具有非常实际的意义。
[0003] 萊浓度的监测方法-紫外光吸收法是以Beer-Lambert定律为基础，利用萊在波长 为253.65nm处具有最大的吸收值来对其浓度进行的监测，主要优点是可以进行非接触式监 测，避免因为化学反应而降低监测的准确度，并且由于紫外光吸收法测量周期短，非常适用 于实时在线监测。
[0004] 目前汞的监测方法多以光学为基础，以汞原子为监测物质来实时在线监测，但燃 煤烟气中汞的存在有三种形式:零价汞、二价汞和颗粒态汞，二价汞和颗粒态汞容易损耗， 故需要将二价汞全部转化为零价汞，以提高监测的准确性。目前转化为零价汞的通常方法 是利用还原剂将二价汞还原成零价汞，但还原剂的性能会因时间的递延而下降，故需要定 期检查更换，甚感麻烦。另一种处理办法是利用二价汞在高温时会还原为零价汞的特性进 行处理，这种方法不需要频繁更换还原剂，可长期稳定工作，但需要在高温加热设备中进 行。一般高温加热设备的加热丝直接盘绕在加热管上，加热管猛然受热，容易碎裂。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术之缺陷，本发明提供一种二价汞转化零价汞的还原装置，其结构简 单、操作方便，适用于将二价汞转化为零价汞，以便准确监测环境中汞含量。
[0006] 本发明所述技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种二价汞转化零价汞的还原装置，包括加热管加热丝和节流阀，加热丝盘绕在 加热管上，煤烟气由节流阀通入加热管，所述加热丝外部串联陶瓷珠，加热管采用石英石。
[0008] 上述二价汞转化零价汞的还原装置，所述陶瓷珠为圆柱状，其壁厚为2mm。
[0009] 上述二价汞转化零价汞的还原装置，所述加热管外部设置保温管，保温管的两端 设置密封盖。
[0010] 上述二价汞转化零价汞的还原装置，所述加热管两端分别设置法兰组件，法兰组 件由右法兰和左法兰组成，所述右法兰上设置搭件，使右法兰可严密地覆盖住左法兰，右法 兰和左法兰之间设置密封垫圈，右法兰外部设置节流阀。
[0011] 上述二价汞转化零价汞的还原装置，所述加热管底部设置底座，加热管与底座之 间设置保温棉垫。
[0012] 上述二价汞转化零价汞的还原装置，所述加热丝连接温度控制仪与交流接触器， 加热丝与加热管之间设置热电偶。
[0013]本发明具有以下优点：
[0014]本发明在加热管外部紧密盘绕着加热丝，加热丝用于对加热管进行加热，加热丝 外部串联设置陶瓷珠，可有效避免加热丝温度骤变而引起加热管的破裂，并可起到对加热 管保温的作用；加热管与加热丝之间设置热电偶，通过热电偶检测的温度信号由温度控制 仪来控制交流接触器、并继而控制加热丝通电与否，来实现反应温度保持一定的目的。加热 管外部设置保温管，两端设置密封盖，能有效的保持内部的温度，提高热能利用率。
【附图说明】
[0015]图1为本发明结构不意图；
[0016] 图2为本发明石英管局部放大示意图；
[0017] 图3为经多项式拟合后的吸收截面图；
[0018]图4为某一刻时的吸光度图；
[0019] 图5为加入高温设备与未加高温设备的吸收对照谱。
[0020] 图中各标号分别表示为：1、右法兰，2、加热管，3、交流接触器，4、温度控制仪，5、热 电偶，6、保温管，7、陶瓷珠，8、加热丝，9、密封盖，10、底座，11、保温棉垫，12、密封垫圈，13、 节流阀，14、左法兰。
【具体实施方式】
[0021 ]参阅附图1、2，本发明包括加热管2、加热丝8和节流阀13，因石英的熔点在1500以 上，而且硬度高、脆性好、耐化学腐蚀性能好，对汞的吸附作用小，所以加热管2采用石英管， 煤烟气中含有的二价汞在加热管2内转化为零价汞。所述加热丝8外部串联陶瓷珠7,加热丝 8盘绕在加热管2上，且在盘绕时使加热丝8压紧陶瓷珠7，陶瓷珠7压紧加热管2。这样，加热 丝8产生的热量会通过陶瓷珠传递给加热管2,避免加热丝8温度的骤变引起加热管2的破 裂。但是本发明在加热丝上串装陶瓷珠后，不可避免地会使热量传递效率降低，为此，本发 明采取了一系列的措施解决这一矛盾。一是陶瓷珠采用氧化铝作为主要成分来制作，由于 氧化铝导热系数为20W/m.K，热膨胀系数为7.2 X l(T6m/m.K，密度大于等于3.6g/cm3，其本身 不积蓄热量、导热率高，具有很好的导热性和耐高温性;二是本发明精心设计陶瓷珠的形 状，本发明采用的形状为圆柱形，圆柱形的顶面中心设有凸起，底面中心设有凹槽，在缠绕 加热管2时，凸起插入凹槽中，使陶瓷珠7在串联时更牢固：三是优化其尺寸，因陶瓷珠7同时 还具有隔热和保温作用，所以，本发明需要在传热、保温及隔热三者之间求得平衡。本发明 采用厚度为2mm的陶瓷珠7,通过采用不同厚度的陶瓷珠7对20组石英加热管2加热到800°C 需要的时间及热震损伤试验，实验数据如下：
[0022]表1石英加热管到800°C需要的时间及热震损伤试验的破损率
[0025]通过实验发现，陶瓷珠的厚度越小，加热达到800°C以上所需的时间越短，但同时 其热震损伤试验的破损率越高，当陶瓷珠的厚度达到2mm时，加热达到800°C以上需要20分 钟，并且热震损伤试验的破损率为0，当陶瓷珠的厚度大于2mm后，虽然热震损伤试验的破损 率为0，但是加热到800°C以上所需的时间明显