本实用新型涉及烟气脱汞领域，具体涉及烟气脱汞剂评价装置。
背景技术：
汞的危害和控制已引起全世界广泛重视，由于其易挥发、难溶于水，因此对于具有高温特点的工业过程，汞随烟气排入大气中的量远大于其随废水、废渣排入水体和土壤中的量。以煤燃烧为例，在煤燃烧过程中，煤中高达70％左右的汞以气态形式随烟气排入大气。随着人类工业化进程的加快，大气汞排放总量快速增加，联合国环境规划署(UNEP)全球大气汞评估报告指出，全球人为源大气汞排放量主要来源于发电厂和工业锅炉的煤炭燃烧、有色金属冶炼、水泥生产和废物焚化，四者的总额约占全球总的大气汞排放量的50％以上，因此，有效控制烟气中汞排放是全球环境问题关注的热点和前沿。
利用脱汞剂的吸附或催化氧化作用，通过向烟道中喷射脱汞剂或随矿物原料一起加入脱汞剂以实现烟气中汞的有效脱除是目前汞污染控制的重要方向之一，因此开发高效脱汞剂，同时采用合适的装置对其脱汞性能进行准确评价具有至关重要的意义。利用现场真实的工业装置进行脱汞剂评价可获得最直接有效的结果，然而众所周知，现场测试具有操作难度大、不确定影响因素多、且可能影响正常生产等弊端，因此，研究者多采用特制的实验室装置进行脱汞剂性能预先评价。目前，报道较多的实验装置为石英固定床评价装置，将脱汞剂置于固定床层上，底部通入含汞烟气，通过分别测定脱汞前后烟气和脱汞剂中汞含量，计算脱汞剂的脱汞效率。该装置中脱汞剂处于固定、不流动状态，且反应器内温度为室温状态，与真实烟道中脱汞剂随烟气走向而流动的实际流场状态及温度场状态不符，因此所得评价结果和脱汞剂的真实应用结果存在较大偏差。为了使评价装置更接近于工业装置烟道内的实际工况，得到更为真实准确的脱汞剂性能评价结果，指导并应用于工业化汞减排装置，研究单位和企业迫切需要新型的烟气脱汞剂评价装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服采用现有技术的脱汞剂评价装置评价脱汞剂时，由于与真实烟道中的脱汞剂随烟气走向而流动的实际流场状态及温度场状态不符而导致评价结果和脱汞剂的真实应用结果存在较大偏差的问题，提供一种烟气脱汞剂评价装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种烟气脱汞剂评价装置，其中，该烟气脱汞剂评价装置包括混合器、模拟烟道反应器、分离器、第一管路、第二管路和烟气汞在线分析仪，所述混合器的出口与所述模拟烟道反应器的入口连通，所述分离器通过第一管路与所述模拟烟道反应器的中下部连通，所述分离器的烟气出口通过所述第二管路与所述烟气汞在线分析仪连通，所述模拟烟道反应器、分离器、第一管路和第二管路的外周还分别设置有温控装置。
优选地，所述烟气脱汞剂评价装置还包括脱汞剂进料管道和烟气进料管道，所述混合器的入口分别与脱汞剂进料管道和烟气进料管道连通，所述脱汞剂进料管道上设置有计量器，所述烟气进料管道上设置有流量计。
优选地，所述混合器为三通结构，分别与所述脱汞剂进料管道、所述烟气进料管道和所述模拟烟道反应器的入口连通。
优选地，所述脱汞剂进料管道上还设置有进料器。
优选地，所述模拟烟道反应器的下端设置有脱汞剂出口。
优选地，所述模拟烟道反应器设置为与地面垂直、水平或者任意角度倾斜。
优选地，所述模拟烟道反应器为圆柱体或方体。
优选地，所述第二管路的内部设置有过滤介质。
优选地，在所述第二管路的物料进口与末端物料出口之间另外设置至少一个出口，所述至少一个出口与烟气汞在线分析仪连通。
优选地，所述烟气脱汞剂评价装置还包括烟气净化器，所述烟气净化器与所述第二管路的末端物料出口连通。
本实用新型的烟气脱汞剂评价装置能够使得脱汞剂评价环境与工业装置烟道的真实流场和温度场分布接近，脱汞剂评价结果更接近工业应用结果；本实用新型的烟气脱汞剂评价装置可以进行连续动态脱汞反应，同时获得脱汞剂的脱汞能力和速率(单位时间内的脱汞量)的双重评价指标；本实用新型的烟气脱汞剂评价装置结构灵活、便于移动和拆装，方便移往现场进行真实烟气侧线试验，从而加快电厂、冶炼厂和水泥厂等汞污染严重行业的汞减排进程。
附图说明
图1是本实用新型的烟气脱汞剂评价装置的示意图。
附图标记说明
1 混合器； 2 模拟烟道反应器；
3 分离器； 4 第一管路；
5 第二管路； 6 烟气汞在线分析仪；
7 温控装置； 8 计量器；
9 流量计； 10 进料器；
11 烟气净化器。
具体实施方式
本实用新型提供一种烟气脱汞剂评价装置，其中，如图1所示，该烟气脱汞剂评价装置包括混合器1、模拟烟道反应器2、分离器3、第一管路4、第二管路5和烟气汞在线分析仪6，所述混合器1的出口与所述模拟烟道反应器2的入口连通，所述分离器3通过第一管路4与所述模拟烟道反应器2的中下部连通，所述分离器3的烟气出口通过所述第二管路5与所述烟气汞在线分析仪6连通，所述模拟烟道反应器2、分离器3、第一管路4和第二管路5的外周还分别设置有温控装置7。
本实用新型中，“所述模拟烟道反应器2的中下部”是指沿模拟烟道反应器2中的物流方向依次为上、中、下。
本实用新型中，脱汞剂和烟气在混合器1中充分混合后进入模拟烟道反应器2中进行动态反应，脱汞剂和烟气在混合器1中的流动方向一致，使得脱汞剂和烟气在所述烟气脱汞剂评价装置中的流场与工业装置烟道的真实流场更加接近；所述温控装置7可以控制所述烟气脱汞剂评价装置的不同部位的温度，例如实现50-600℃加热温度范围内各部分分别控温，使得脱汞剂和烟气在所述烟气脱汞剂评价装置中的温度场与工业装置烟道的真实温度场更加接近，从而使得脱汞剂评价结果更接近工业应用结果。
本实用新型中，所述模拟烟道反应器2的外层材质为耐高温材料，内衬为耐高温、抛光且对汞和Cl2、SOx和NOx呈惰性的材料。
本实用新型中所述温控装置7可以为现有的能够用于加热的部件，例如，所述温控装置7可以为电热丝。
根据本实用新型的一种优选实施方式，所述烟气脱汞剂评价装置还包括脱汞剂进料管道和烟气进料管道，所述混合器1的入口分别与脱汞剂进料管道和烟气进料管道连通，所述脱汞剂进料管道上设置有计量器8，所述烟气进料管道上设置有流量计9。在该优选实施方式中，通过所述计量器8控制脱汞剂的用量，通过所述流量计9控制烟气进入混合器1中的量。
本实用新型中，优选情况下，所述混合器1为三通结构，分别与所述脱汞剂进料管道、所述烟气进料管道和所述模拟烟道反应器2的入口连通。
本实用新型中，为了使得固体脱汞剂颗粒能够进入所述混合器1中，优选情况下，所述脱汞剂进料管道上还设置有进料器10。所述进料器1将通过计量器8计量后的脱汞剂送入所述混合器1中。
本实用新型中，优选地，所述模拟烟道反应器2的下端设置有脱汞剂出口。脱汞剂和烟气在所述模拟烟道反应器2中进行动态脱汞反应时，大颗粒脱汞剂可以从所述模拟烟道反应器2的下端的脱汞剂出口排出。“模拟烟道反应器2的下端”是指以模拟烟道反应器2的正视图为基准时的下端。
本实用新型中，为了实现在动态脱汞反应中定时排出沉积在模拟烟道反应器2下端的大颗粒脱汞剂，所述模拟烟道反应器2下端设置有自动阀门，当模拟烟道反应器2下端堆积的大颗粒脱汞剂的重量达到一定值时，所述自动阀门自动打开，排出一部分大颗粒脱汞剂。
本实用新型中，对所述模拟烟道反应器2的设置方式没有特别的限定，只要所述模拟烟道反应器2可以实现动态脱汞反应即可，例如，所述模拟烟道反应器2设置为与地面垂直、水平或者任意角度倾斜，优选地，所述模拟烟道反应器2设置为与地面垂直。
本实用新型中，对所述模拟烟道反应器2的形状没有特别的限定，只要能够满足动态脱汞反应的空间即可，例如，所述模拟烟道反应器2为圆柱体或方体。
本实用新型中，为了使尽量少的脱汞剂被排到大气中，以及提高脱汞剂评价结果的准确性，优选情况下，所述第二管路5的内部设置有过滤介质。所述过滤介质为可以过滤掉所述分离器3分离不出来的细小脱汞剂颗粒。所述过滤介质可以为现有的能够起到对细小颗粒过滤的物质。
根据本发明的另一种优选实施方式，在所述第二管路5的物料进口与末端物料出口之间另外设置至少一个出口，所述至少一个出口与烟气汞在线分析仪6连通。烟气汞在线分析仪6通过所述至少一个出口对脱汞后的烟气进行在线采样分析。
本实用新型中，为了较少从所述烟气脱汞剂评价装置中排出的烟气对环境的污染，优选情况下，所述烟气脱汞剂评价装置还包括烟气净化器11，所述烟气净化器11与所述第二管路5的末端物料出口连通。所述烟气净化器11可以为现有的能够用于净化烟气或烟尘的净化器，并且，为了进一步避免排出的烟气中含有汞，优选情况下，所述烟气净化器11中装有高效汞吸附剂。
采用本实用新型的一种优选实施方式的烟气脱汞剂评价装置评价脱汞剂的方法可以包括以下过程：进料器10使脱汞剂经过计量器8后进入混合器1，已经测定了汞含量的烟气经过流量计9进入混合器1，脱汞剂和烟气在所述混合器1中进行充分扰动混合后进入模拟烟道反应器2中进行动态脱汞反应，通过温控装置7调整模拟烟道反应器2中的脱汞反应的温度，使其与真实工业烟道中的脱汞反应温度接近，在动态脱汞反应中，模拟烟道反应器2中的大颗粒脱汞剂在重力作用下沉积到模拟烟道反应器2的下端，通过下端的脱汞剂出口定时排出模拟烟道反应器2的下端积累的至少部分脱汞剂，其他的脱汞剂和烟气的混合物经过第一管路4进入分离器3，分离器3将脱汞剂和烟气的混合物中的脱汞剂和烟气分离，分离后的脱汞剂排出，烟气进入第二管路5，第二管路5中的过滤介质对烟气中残留的小颗粒脱汞剂进一步过滤，通过温控装置7调整分离器3、第一管路4和第二管路5的温度，使其接近真实工业中的温场，烟气汞在线分析仪6对第二管路5中的烟气进行采样测定，通过烟气脱汞前后的汞含量的变化来评价脱汞剂的脱汞能力，其余烟气通过烟气净化器11净化处理后排到大气中，也可以对模拟烟道反应器2的下端和分离器3排出的脱汞剂中的汞含量进行分析，从而评价脱汞剂的脱汞能力。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。