一種二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供一種還原裝置，用于高溫下將二價(jià)汞轉(zhuǎn)化為零價(jià)汞。
【背景技術(shù)】
[0002] 汞是常溫下以液態(tài)方式存在的金屬，其密度大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸也不容于 堿，在常溫下就可以蒸發(fā)，汞的蒸氣及汞的化合物多有劇毒(慢性）。燃煤電廠是主要的人為 汞排放源之一，占人為排放的三分之一，且經(jīng)過處理后排出的汞，主要以汞蒸氣的形式存在 大氣中，經(jīng)過長時(shí)間的累積，汞會(huì)因生物富集性進(jìn)入食物鏈中，引起汞中毒。正是由于汞的 劇毒性，所以能有效方便監(jiān)測汞的濃度具有非常實(shí)際的意義。
[0003] 萊濃度的監(jiān)測方法-紫外光吸收法是以Beer-Lambert定律為基礎(chǔ)，利用萊在波長 為253.65nm處具有最大的吸收值來對其濃度進(jìn)行的監(jiān)測，主要優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行非接觸式監(jiān) 測，避免因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)而降低監(jiān)測的準(zhǔn)確度，并且由于紫外光吸收法測量周期短，非常適用 于實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。
[0004] 目前汞的監(jiān)測方法多以光學(xué)為基礎(chǔ)，以汞原子為監(jiān)測物質(zhì)來實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，但燃 煤煙氣中汞的存在有三種形式:零價(jià)汞、二價(jià)汞和顆粒態(tài)汞，二價(jià)汞和顆粒態(tài)汞容易損耗， 故需要將二價(jià)汞全部轉(zhuǎn)化為零價(jià)汞，以提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性。目前轉(zhuǎn)化為零價(jià)汞的通常方法 是利用還原劑將二價(jià)汞還原成零價(jià)汞，但還原劑的性能會(huì)因時(shí)間的遞延而下降，故需要定 期檢查更換，甚感麻煩。另一種處理辦法是利用二價(jià)汞在高溫時(shí)會(huì)還原為零價(jià)汞的特性進(jìn) 行處理，這種方法不需要頻繁更換還原劑，可長期穩(wěn)定工作，但需要在高溫加熱設(shè)備中進(jìn) 行。一般高溫加熱設(shè)備的加熱絲直接盤繞在加熱管上，加熱管猛然受熱，容易碎裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明提供一種二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置，其結(jié)構(gòu)簡 單、操作方便，適用于將二價(jià)汞轉(zhuǎn)化為零價(jià)汞，以便準(zhǔn)確監(jiān)測環(huán)境中汞含量。
[0006] 本發(fā)明所述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置，包括加熱管加熱絲和節(jié)流閥，加熱絲盤繞在 加熱管上，煤煙氣由節(jié)流閥通入加熱管，所述加熱絲外部串聯(lián)陶瓷珠，加熱管采用石英石。
[0008] 上述二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置，所述陶瓷珠為圓柱狀，其壁厚為2mm。
[0009] 上述二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置，所述加熱管外部設(shè)置保溫管，保溫管的兩端 設(shè)置密封蓋。
[0010] 上述二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置，所述加熱管兩端分別設(shè)置法蘭組件，法蘭組 件由右法蘭和左法蘭組成，所述右法蘭上設(shè)置搭件，使右法蘭可嚴(yán)密地覆蓋住左法蘭，右法 蘭和左法蘭之間設(shè)置密封墊圈，右法蘭外部設(shè)置節(jié)流閥。
[0011] 上述二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置，所述加熱管底部設(shè)置底座，加熱管與底座之 間設(shè)置保溫棉墊。
[0012] 上述二價(jià)汞轉(zhuǎn)化零價(jià)汞的還原裝置，所述加熱絲連接溫度控制儀與交流接觸器， 加熱絲與加熱管之間設(shè)置熱電偶。
[0013]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0014]本發(fā)明在加熱管外部緊密盤繞著加熱絲，加熱絲用于對加熱管進(jìn)行加熱，加熱絲 外部串聯(lián)設(shè)置陶瓷珠，可有效避免加熱絲溫度驟變而引起加熱管的破裂，并可起到對加熱 管保溫的作用；加熱管與加熱絲之間設(shè)置熱電偶，通過熱電偶檢測的溫度信號由溫度控制 儀來控制交流接觸器、并繼而控制加熱絲通電與否，來實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度保持一定的目的。加熱 管外部設(shè)置保溫管，兩端設(shè)置密封蓋，能有效的保持內(nèi)部的溫度，提高熱能利用率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明石英管局部放大示意圖；
[0017] 圖3為經(jīng)多項(xiàng)式擬合后的吸收截面圖；
[0018]圖4為某一刻時(shí)的吸光度圖；
[0019] 圖5為加入高溫設(shè)備與未加高溫設(shè)備的吸收對照譜。
[0020] 圖中各標(biāo)號分別表示為：1、右法蘭，2、加熱管，3、交流接觸器，4、溫度控制儀，5、熱 電偶，6、保溫管，7、陶瓷珠，8、加熱絲，9、密封蓋，10、底座，11、保溫棉墊，12、密封墊圈，13、 節(jié)流閥，14、左法蘭。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]參閱附圖1、2，本發(fā)明包括加熱管2、加熱絲8和節(jié)流閥13，因石英的熔點(diǎn)在1500以 上，而且硬度高、脆性好、耐化學(xué)腐蝕性能好，對汞的吸附作用小，所以加熱管2采用石英管， 煤煙氣中含有的二價(jià)汞在加熱管2內(nèi)轉(zhuǎn)化為零價(jià)汞。所述加熱絲8外部串聯(lián)陶瓷珠7,加熱絲 8盤繞在加熱管2上，且在盤繞時(shí)使加熱絲8壓緊陶瓷珠7，陶瓷珠7壓緊加熱管2。這樣，加熱 絲8產(chǎn)生的熱量會(huì)通過陶瓷珠傳遞給加熱管2,避免加熱絲8溫度的驟變引起加熱管2的破 裂。但是本發(fā)明在加熱絲上串裝陶瓷珠后，不可避免地會(huì)使熱量傳遞效率降低，為此，本發(fā) 明采取了一系列的措施解決這一矛盾。一是陶瓷珠采用氧化鋁作為主要成分來制作，由于 氧化鋁導(dǎo)熱系數(shù)為20W/m.K，熱膨脹系數(shù)為7.2 X l(T6m/m.K，密度大于等于3.6g/cm3，其本身 不積蓄熱量、導(dǎo)熱率高，具有很好的導(dǎo)熱性和耐高溫性;二是本發(fā)明精心設(shè)計(jì)陶瓷珠的形 狀，本發(fā)明采用的形狀為圓柱形，圓柱形的頂面中心設(shè)有凸起，底面中心設(shè)有凹槽，在纏繞 加熱管2時(shí)，凸起插入凹槽中，使陶瓷珠7在串聯(lián)時(shí)更牢固：三是優(yōu)化其尺寸，因陶瓷珠7同時(shí) 還具有隔熱和保溫作用，所以，本發(fā)明需要在傳熱、保溫及隔熱三者之間求得平衡。本發(fā)明 采用厚度為2mm的陶瓷珠7,通過采用不同厚度的陶瓷珠7對20組石英加熱管2加熱到800°C 需要的時(shí)間及熱震損傷試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
[0022]表1石英加熱管到800°C需要的時(shí)間及熱震損傷試驗(yàn)的破損率

[0025]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，陶瓷珠的厚度越小，加熱達(dá)到800°C以上所需的時(shí)間越短，但同時(shí) 其熱震損傷試驗(yàn)的破損率越高，當(dāng)陶瓷珠的厚度達(dá)到2mm時(shí)，加熱達(dá)到800°C以上需要20分 鐘，并且熱震損傷試驗(yàn)的破損率為0，當(dāng)陶瓷珠的厚度大于2mm后，雖然熱震損傷試驗(yàn)的破損 率為0，但是加熱到800°C以上所需的時(shí)間明顯