一種氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置制造方法
【專利摘要】一種氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，包括吸附反應(yīng)系統(tǒng)以及分別與吸附反應(yīng)系統(tǒng)入口處相連的煙氣模擬系統(tǒng)和多相煤燃燒系統(tǒng)，吸附反應(yīng)系統(tǒng)上設(shè)有若干個取樣點，取樣點與多相煤燃燒系統(tǒng)出口分別與能夠檢測汞濃度和分析煙氣的檢測系統(tǒng)相連；其中，所述的煙氣模擬系統(tǒng)包括控溫氣體混合箱以及分別與控溫氣體混合箱相連的汞蒸氣發(fā)生器、水蒸氣發(fā)生器以及用于模擬煙氣的儲氣瓶；控溫氣體混合箱與吸附反應(yīng)系統(tǒng)的入口相連。該裝置能夠?qū)δM煙氣和實際煙氣中汞的氧化劑和吸附劑性能進(jìn)行評價，且成本低，可操作性強(qiáng)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于煙氣的吸附凈化領(lǐng)域，具體涉及一種氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附 劑的性能評價裝置。 一種氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤排放的汞是人為汞污染的主要來源之一，汞是一種劇毒污染物，在微生物的 作用下汞可以轉(zhuǎn)化為毒性比汞更強(qiáng)的甲基汞，可以通過生物富集作用，通過食物鏈積累到 人體內(nèi)。此外，汞也是一種神經(jīng)毒素，可以累積在大腦組織中，導(dǎo)致人體運動失調(diào)、語言障礙 等。
[0003] 汞的控制研究已成為本世紀(jì)以來國內(nèi)外的一大熱點，研究內(nèi)容主要包括汞的形態(tài) 與轉(zhuǎn)化、汞的均相和多相反應(yīng)機(jī)理、汞的脫除技術(shù)等。浙江大學(xué)、清華大學(xué)、東南大學(xué)、湖南 大學(xué)、華北電力大學(xué)、華中科技大學(xué)等大學(xué)的研究中心在這些方面開展了大量的研究。
[0004] 在靜電除塵器（ESP)或布袋除塵器上游噴射粉末活性炭（PAC或AC)是燃煤電廠 最有前途的汞控制技術(shù)。煙氣溫度、煙氣組分、汞濃度以及吸附劑的顆粒尺寸都會影響吸附 劑對汞的俘獲能力。
[0005] 國內(nèi)外的學(xué)者圍繞著尋求高效的單質(zhì)汞氧化劑，脫汞效率高、價格低廉的吸附劑 以及吸附劑改性手段進(jìn)行了大量的研究，并取得了一定的成果。為開發(fā)出高比表面積、高吸 附性能、可與活性炭媲美的、新型的高效氧化劑及吸附劑，許多研究學(xué)者對研究的吸附劑進(jìn) 行了大量的嘗試。在研究過程中需要對氧化劑、脫汞吸附劑的各種性能進(jìn)行評價，如脫汞 率、其它煙氣組分的影響等。在燃煤廠現(xiàn)場進(jìn)行操作，存在操作復(fù)雜、過程長、效率低、不確 定性因素多、成本較高等缺點；而且鍋爐煙道復(fù)雜，氣體成分變化很大，不同取樣點的位置、 氣體樣品的采集方法及分析儀器實驗方法的選擇都會影響測量結(jié)果。所以，采用統(tǒng)一的測 試條件，減少不必要的影響因素來衡量在同一工況下的不同的汞吸附劑的吸附效果很有必 要。 實用新型內(nèi)容
[0006] 本實用新型的目的在于提出一種氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置， 該裝置能夠?qū)δM煙氣和實際煙氣中汞的氧化劑和吸附劑性能進(jìn)行評價，且成本低，可操 作性強(qiáng)。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案包括吸附反應(yīng)系統(tǒng)以及分別與吸 附反應(yīng)系統(tǒng)入口處相連的煙氣模擬系統(tǒng)和多相煤燃燒系統(tǒng)，吸附反應(yīng)系統(tǒng)上設(shè)有若干個能 夠打開和關(guān)閉的取樣點，取樣點與多相煤燃燒系統(tǒng)的出口分別與能夠檢測汞濃度和分析煙 氣的檢測系統(tǒng)相連；其中，所述的煙氣模擬系統(tǒng)包括控溫氣體混合箱以及分別與控溫氣體 混合箱相連的汞蒸氣發(fā)生器、水蒸氣發(fā)生器以及用于模擬煙氣的儲氣瓶；控溫氣體混合箱 與吸附反應(yīng)系統(tǒng)的入口相連。
[0008] 所述的吸附反應(yīng)系統(tǒng)包括煙道以及設(shè)置在煙道外的煙道保溫裝置，且若干取樣點 沿?zé)煔饬飨蚓鶆虻脑O(shè)置在煙道上，煙道的入口處設(shè)有用于噴射活性炭和吸附劑混合物的第 一給粉裝置，且控溫氣體混合箱的出口和多相煤燃燒系統(tǒng)的出口分別經(jīng)過第一給粉裝置與 煙道的入口相連。
[0009] 所述的煙氣模擬系統(tǒng)的出口與第一給粉裝置之間設(shè)有第一閥門，多相煤燃燒系統(tǒng) 的出口與第一給粉裝置之間設(shè)有第二閥門。
[0010] 所述的煙道的出口處依次設(shè)有第一旋風(fēng)分離器、布袋除塵器以及活性炭柱。
[0011] 所述的多相煤燃燒系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)之間依次設(shè)有第三閥門以及尾氣處理系統(tǒng)，尾 氣處理系統(tǒng)與取樣點相連。
[0012] 所述的尾氣處理系統(tǒng)包括依次相連的第二旋風(fēng)除塵器、除酸器以及除水裝置，第 二旋風(fēng)除塵器分別與取樣點和第三閥門的出口相連，除水裝置與檢測系統(tǒng)相連。
[0013] 所述的檢測系統(tǒng)包括由第一、二支路構(gòu)成的汞形態(tài)轉(zhuǎn)化裝置，第一支路上設(shè)有內(nèi) 部裝有二價汞脫除劑的第一洗氣瓶，第二支路上設(shè)有第二、三洗氣瓶，第二支路上設(shè)有內(nèi)部 裝有S02去除劑，第三洗氣瓶內(nèi)裝有將二價汞還原成單質(zhì)汞的還原劑；其中，第一、二支路的 入口分別與除水裝置相連，第一、二支路的出口分別與測汞儀相連，測汞儀的出口與煙氣分 析儀相連。
[0014] 所述的多相煤燃燒系統(tǒng)包括爐體以及設(shè)在爐體中的爐膛，爐膛外設(shè)有爐膛保溫裝 置爐膛外部設(shè)有將空氣分為一次風(fēng)和二次風(fēng)的送風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)的一次風(fēng)出口與用于噴射煤 粉與單質(zhì)汞氧化劑混合物的第二給粉裝置相連，第二給粉裝置設(shè)置在爐膛的入口處；送風(fēng) 機(jī)的二次風(fēng)出口與爐膛上開設(shè)的二次風(fēng)入口相連，爐膛的出口分別與第一給粉裝置和第三 閥門的入口相連。
[0015] 所述的汞蒸氣發(fā)生器與控溫氣體混合箱之間、水蒸氣發(fā)生器與控溫氣體混合箱之 間、儲氣瓶與控溫氣體混合箱之間的管路均依次設(shè)有流量控制裝置、截止閥以及單向閥。
[0016] 所述的儲氣瓶包括并聯(lián)的S02氣瓶、N0氣瓶、HC1氣瓶、02氣瓶、N2氣瓶、C0 2氣瓶， 且S02氣瓶、N0氣瓶、HC1氣瓶、02氣瓶、N2氣瓶、C0 2氣瓶分別與控溫氣體混合箱相連。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：
[0018] 本實用新型設(shè)置了模擬煙氣系統(tǒng)能夠很好的模擬電廠的燃煤煙氣組分，并精確地 生成一定濃度的二價汞和單質(zhì)汞，多相煤燃燒系統(tǒng)可以產(chǎn)生模擬電廠環(huán)境下的實際的燃煤 煙氣同時進(jìn)行單質(zhì)汞氧化劑性能評價實驗，吸附反應(yīng)系統(tǒng)能夠快捷地進(jìn)行脫汞吸附劑性能 評價實驗，最后通過檢測系統(tǒng)評價單質(zhì)汞氧化劑以及吸附劑的性能。本實用新型的模擬煙 氣系統(tǒng)、吸附反應(yīng)系統(tǒng)以及檢測系統(tǒng)結(jié)合起來能夠測定模擬煙氣中氣態(tài)汞吸附劑的性能， 而多相煤燃燒系統(tǒng)、吸附反應(yīng)系統(tǒng)能夠以及檢測系統(tǒng)結(jié)合起來能夠測定實際煙氣中氣態(tài)汞 的氧化劑性能和吸附劑性能，因此，本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)模擬煙氣與實際煙氣中汞的氧化 劑與吸附劑的性能評價；同時，本實用新型還能夠?qū)嶋H煙氣與模擬煙氣的實驗結(jié)果進(jìn)行 綜合比較分析。其整體分為四個模塊，根據(jù)實驗需要選擇管線的連接，在不增加實驗設(shè)備的 條件下實現(xiàn)多功能，因此，成本低；另外，本實用新型的模擬煙氣系統(tǒng)能夠根據(jù)實際實驗需 要，調(diào)整其輸出的模擬煙氣中各個組分含量，因此，本實用新型的氣氛具有可調(diào)性，可操作 性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型的總結(jié)結(jié)構(gòu)圖；
[0020] 其中，1、模擬煙氣系統(tǒng)，2、多相煤燃燒系統(tǒng)，3、吸附反應(yīng)系統(tǒng)，4、尾氣處理系統(tǒng)，5、 檢測系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022] 參見圖1，本實用新型包括吸附反應(yīng)系統(tǒng)3以及分別與吸附反應(yīng)系統(tǒng)3入口處相連 的煙氣模擬系統(tǒng)1和多相煤燃燒系統(tǒng)2,吸附反應(yīng)系統(tǒng)3上設(shè)有若干個能夠打開和關(guān)閉的 取樣點，取樣點與多相煤燃燒系統(tǒng)2的出口分別與尾氣處理系統(tǒng)4相連，尾氣處理系統(tǒng)4的 出口與能夠檢測汞濃度和分析煙氣的檢測系統(tǒng)5相連；其中，模擬煙氣系統(tǒng)1與吸附反應(yīng)系 統(tǒng)3的入口之間設(shè)有第一閥門，多相煤燃燒系統(tǒng)2的出口與吸附反應(yīng)系統(tǒng)3的入口之間設(shè) 有第二閥門，多相煤燃燒系統(tǒng)2的出口與尾氣處理系統(tǒng)4的入口之前設(shè)有第三閥門。
[0023] 煙氣模擬系統(tǒng)1和多相煤燃燒系統(tǒng)2之間的管路、多相煤燃燒系統(tǒng)2與吸附反應(yīng) 系統(tǒng)3之間的管路、多相煤燃燒系統(tǒng)2與尾氣處理系統(tǒng)4之間的管路、吸附反應(yīng)系統(tǒng)3與尾 氣處理系統(tǒng)4之間的管路、尾氣處理系統(tǒng)4與檢測系統(tǒng)5之間的管路均采用聚四氟乙烯管 線并加裝加熱帶，保證從室溫加熱到150°C，防止其中含有的水蒸氣凝結(jié)，同時具有溫度監(jiān) 控裝置。
[0024](一）五個系統(tǒng)的分別說明：
[0025] 1、煙氣模擬系統(tǒng)
[0026] 模擬煙氣系統(tǒng)能夠較好地模擬現(xiàn)場的煙氣組成情況，包括汞蒸氣發(fā)生器、水蒸氣 發(fā)生器以及用于模擬煙氣的儲氣瓶，控溫氣體混合箱能夠保證氣體的加熱混合，保證一定 溫度下的混合氣的均勻混合。
[0027] 控溫氣體混合箱分別與汞蒸氣發(fā)生器、水蒸氣發(fā)生器以及儲氣瓶相連；控溫氣體 混合箱的出口與第一閥門相連，汞蒸氣發(fā)生器與控溫氣體混合箱之間的管路、水蒸氣發(fā)生 器與控溫氣體混合箱之間的管路、儲氣瓶與控溫氣體混合箱之間的管路均依次設(shè)有流量控 制裝置、截止閥以及單向閥，且這些管路采用聚四氟乙烯管，水蒸氣發(fā)生器與控溫氣體混合 箱之間的管路設(shè)置加熱帶，保證從室溫加熱到150°C，防止其中含有的水蒸氣凝結(jié)，同時具 有溫度監(jiān)控裝置。汞蒸氣發(fā)生器采用零價汞發(fā)生器，產(chǎn)生的零價汞濃度條件范圍很大并且 調(diào)節(jié)精度高。
[0028] 儲氣瓶包括并聯(lián)的S02氣瓶、N0氣瓶、HC1氣瓶、02氣瓶、N 2氣瓶、C02氣瓶，且S02 氣瓶、NO氣瓶、HC1氣瓶、02氣瓶、N2氣瓶、C02氣瓶分別與控溫氣體混合箱相連，S0 2氣瓶、 N0氣瓶、HC1氣瓶、02氣瓶、N2氣瓶、C02氣瓶與控溫氣體混合箱之間均設(shè)有流量控制裝置、 截止閥以及單向閥，這樣就能精確的調(diào)節(jié)模擬的煙氣中各個氣體的含量。
[0029] 2、多相煤燃燒系統(tǒng)
[0030] 多相煤燃燒系統(tǒng)2包括設(shè)有爐膛保溫裝置的爐膛，爐膛外部設(shè)有將空氣分為一次 風(fēng)和二次風(fēng)的送風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)的一次風(fēng)出口與用于噴射煤粉與單質(zhì)汞氧化劑混合物的第二 給粉裝置相連，第二給粉裝置設(shè)置在爐膛的入口處；送風(fēng)機(jī)的二次風(fēng)出口與爐膛上開設(shè)的 二次風(fēng)入口相連，爐膛的出口分別與第二閥門的入口和第三閥門的入口相連。
[0031] 由于實驗臺架規(guī)模的限制以及對給粉量連續(xù)性、再現(xiàn)性和精確性的要求，多相煤 燃燒系統(tǒng)采用微量給粉器，其原理為根據(jù)粉末的流動性，從給料斗出口流到旋轉(zhuǎn)臺上的粉 料首先通過一級刮板給出，并在旋轉(zhuǎn)臺上形成一個高度相當(dāng)一致的粉末層；隨后，粉料按照 不同的給料量通過二級刮板的精確調(diào)節(jié)給出。該給粉器給粉流量的范圍為最低流量可達(dá) 0. l-20g/min，可以在0. 5±5%的極低偏差下連續(xù)進(jìn)行（取決于粉料的流動性）。
[0032] 實驗時先把煤粉以及汞氧化劑混合物烘干使其具有較好的流動性，確保給粉連續(xù) 準(zhǔn)確；然后根據(jù)實驗給煤量要求初步估算給煤粉量，通過若干次實驗給粉稱重，調(diào)節(jié)電機(jī) 速度或一次、二次刮板的高度和角度來達(dá)到給粉量要求?？諝饨?jīng)由送風(fēng)機(jī)后分為一次風(fēng)和 二次風(fēng)，一次風(fēng)進(jìn)入微量給粉器，攜帶混合物由爐頂噴入爐內(nèi)，垂直向下流動。二次風(fēng)由進(jìn) 入爐膛保證燃燒充分。
[0033] 爐體的中間爐膛為剛玉管，可耐1450°C的高溫，爐膛保溫裝置由硅炭棒和鎧裝鉬 銠高溫?zé)犭娕冀M成，爐膛使用硅炭棒分兩段電加熱，在剛玉管的外表面布置了三支鎧裝鉬 銠高溫?zé)犭娕紲y量溫度，在實驗前設(shè)定升溫過程和最終的實驗溫度，實驗時自動控制，實驗 過程中溫度可以穩(wěn)定地滿足動態(tài)燃燒的條件。
[0034] 3、吸附反應(yīng)系統(tǒng)
[0035] 吸附反應(yīng)系統(tǒng)3包括煙道以及設(shè)置在煙道外的煙道保溫裝置，且若干取樣點（如5 個）沿?zé)煔饬飨蚓鶆虻脑O(shè)置在煙道上，煙道的入口處設(shè)有用于噴射活性炭和吸附劑混合物 的第一給粉裝置，且第一閥門的出口和第二閥門的出口分別經(jīng)過第一給粉裝置與煙道的入 口相連，煙道的出口處依次設(shè)有第一旋風(fēng)分離器、布袋除塵器以及活性炭柱，取樣點與尾氣 處理系統(tǒng)4相連。煙道保溫裝置具體是由電加熱裝置以及鎧裝鉬銠高溫?zé)犭娕冀M成，鎧裝 鉬銠高溫?zé)犭娕紲y量溫度，在實驗前設(shè)定升溫過程和最終的實驗溫度，實驗時能夠自動控 制。
[0036] 吸附反應(yīng)系統(tǒng)3的煙道長10m，內(nèi)襯為石英管（內(nèi)徑20_)，整個煙道系統(tǒng)保持恒 溫，5個取樣點沿?zé)煔饬飨蚓鶆虻脑O(shè)置在煙道上，能夠測定煙道中不同停留時間的汞濃度， 當(dāng)測定某取樣點的汞濃度時，其他取樣點關(guān)閉?；钚蕴颗c汞吸附劑的混合物噴射量用第二 給粉裝置（具體選用微量微粉機(jī)）精確定量，通過調(diào)速器改變混合物噴射量，并用煙氣將混 合物噴射到煙道中。為提高實驗測試精度，將混合物與相同粒徑的惰性物料Si0 2顆粒進(jìn) 行混合。煙道中的吸附劑顆粒經(jīng)過尾部的旋風(fēng)分離器和布袋除塵器收集，煙氣經(jīng)活性炭柱 排入大氣。
[0037] 4、尾氣處理系統(tǒng)
[0038] 尾氣處理系統(tǒng)4有效的除塵、除酸性氣體、除水，避免對檢測系統(tǒng)中各個裝置的影 響，尾氣處理系統(tǒng)4由依次相連的第二旋風(fēng)除塵器、除酸器以及除水裝置構(gòu)成，第二旋風(fēng)除 塵器分別與取樣點和第三閥門的出口相連，除水裝置與檢測系統(tǒng)5相連，同時尾氣處理系 統(tǒng)中的第二旋風(fēng)除塵器、除酸器以及除水裝置采用聚四氟乙烯管路連接，可以避免橡膠和 金屬的對汞的干擾。
[0039] 5、檢測系統(tǒng)
[0040] 檢測系統(tǒng)4包括汞形態(tài)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、測汞儀以及煙氣分析儀，測汞儀采用Lumex測汞 儀，該測汞儀采用Zeeman原子吸收光譜法測汞，可實時監(jiān)測煙氣中的單質(zhì)汞濃度，響應(yīng)時 間為Is。煙氣分析儀采用德國Rosemount多組分氣體分析儀，該煙氣分析儀基于NDIR非色 散紅外檢測器、NDUV/VIS非色散紫外/可見光檢測器，以及長期穩(wěn)定的電化學(xué)氧檢測器；可 以檢測302、勵、、0)2、02五種煙氣成分。
[0041] 汞形態(tài)轉(zhuǎn)化裝置由第一、二支路構(gòu)成：第一支路上設(shè)有內(nèi)部裝有二價汞脫除劑的 第一洗氣瓶，二價汞脫除劑為質(zhì)量濃度為10%的KC1水溶液，該路就可以測試煙氣中單質(zhì) 汞的濃度；第二支路上設(shè)有第二、三洗氣瓶，第二支路上設(shè)有內(nèi)部裝有so 2去除劑，so2去除 劑為質(zhì)量濃度為10%的NaOH水溶液，第三洗氣瓶內(nèi)裝有將二價汞還原成單質(zhì)汞的還原劑， 還原劑為質(zhì)量濃度為10%的SnCl 2水溶液；第二、三洗氣瓶內(nèi)的溶液用于測試煙氣中總汞 濃度。其中，第一、二支路的入口分別與除水裝置相連，第一、二支路的出口分別與測汞儀 相連，測汞儀的出口與煙氣分析儀相連。
[0042] 經(jīng)過尾氣處理系統(tǒng)4處理過的煙氣一路進(jìn)入第一洗氣瓶，煙氣中的二價汞溶于 KC1水溶液被脫除，該路就可以測試煙氣中單質(zhì)汞的濃度。另一路進(jìn)入第二洗氣瓶，NaOH水 溶液洗去煙氣中的S02，從而避免S0 2對SnCl2還原二價汞的影響，接著煙氣進(jìn)入第三洗氣 瓶，SnCl2水溶液可以將二價汞還原成單質(zhì)汞，該路能夠檢測出煙氣中總汞濃度，兩條支路 的汞濃度差即為煙氣中二價汞的濃度。
[0043](二）本實用新型的工作原理 [0044] 1、模擬煙氣條件下的工作原理：
[0045] 汞蒸氣發(fā)生器、水蒸汽發(fā)生器以及儲氣瓶中的氣體分別進(jìn)入控溫混合箱中混合， 各個氣體的量由對應(yīng)的管路上的流量控制裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，控溫混合箱中各個氣體混合后形 成模擬煙氣，模擬煙氣經(jīng)第一閥門進(jìn)入第一給粉裝置，將放置于第一給粉裝置中的汞吸附 劑和活性炭吸附劑混合物噴射到煙道中，選擇取樣點，抽取某時間點時的煙氣，該時間點的 煙氣進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)進(jìn)行除塵、除酸性氣體、除水，然后分為兩路，一路測定模擬煙氣中 單質(zhì)汞的濃度，另一路測定模擬煙氣中總汞濃度，兩條支路的汞濃度差即為煙氣中二價汞 的濃度。根據(jù)該煙氣中二價汞的濃度即可對汞吸附劑的性能進(jìn)行評價。
[0046] 2、實際煙氣
[0047] 空氣經(jīng)由送風(fēng)機(jī)后分為一次風(fēng)和二次風(fēng)，一次風(fēng)進(jìn)入第一給粉裝置，攜帶汞氧化 劑和煤粉的混合物由爐頂噴入爐內(nèi)，垂直向下流動。二次風(fēng)由進(jìn)入爐膛使混合物燃燒，燃燒 生成的煙氣分為兩路，一路經(jīng)過尾氣處理系統(tǒng)除塵、除酸性氣體、除水，然后進(jìn)入檢測裝置 測定煙氣中的二價汞濃度，另一路進(jìn)入第一給粉裝置，將活性炭和汞吸附劑的混合物噴向 煙道，從取樣點抽取某時間點的煙氣經(jīng)尾氣處理系統(tǒng)除塵、除酸性氣體、除水，然后進(jìn)入檢 測裝置測定煙氣中的二價汞濃度，兩路煙氣的區(qū)別在于一路直接進(jìn)行尾氣處理和檢測，另 一路則是經(jīng)過吸附反應(yīng)系統(tǒng)再進(jìn)行尾氣處理和檢測，對比兩路的檢測結(jié)果，可以對汞氧化 劑和吸附劑的性能進(jìn)行評價。
[0048] 本實用新型以脫汞技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用為開發(fā)目標(biāo)，突出實用性、模塊化和多功能化， 其目的是可用于脫汞氧化劑、吸附劑的篩選工作，提高實驗精度，降低實驗成本。
[0049] 1)本實用新型的脫汞氧化劑、吸附劑的性能評價裝置各部分設(shè)計合理，其中模擬 煙氣系統(tǒng)和多相煤燃燒系統(tǒng)能夠較好地模擬電廠的煙氣情況，能夠準(zhǔn)確、便捷地對制得的 汞氧化劑、脫汞吸附劑進(jìn)行性能檢測。
[0050] 2)本實用新型能夠通過模擬煙氣系統(tǒng)調(diào)整煙氣流量以及汞的加入量、通過第一、 二給粉裝置調(diào)整汞吸附劑和氧化劑的添加量，因此，本實用新型精確可控。
[0051] 3)本實用新型能夠分別實現(xiàn)模擬煙氣與實際煙氣中汞的氧化與吸附脫除實驗。
[0052] 4)本實用新型具有寬調(diào)節(jié)的特點：本實用新型能夠調(diào)整煙氣的溫度、流量、氣氛 以及吸附介質(zhì)與吸附劑載入方式，同時通過吸附反應(yīng)系統(tǒng)和多相煤燃燒系統(tǒng)完成氧化劑添 加與吸附劑噴射關(guān)鍵參數(shù)的實驗研究，如對應(yīng)不同汞濃度下的氧化劑、吸附劑的最佳添加 量及噴射量，因此，本實用新型具有寬泛的調(diào)節(jié)性和可操作性。
[0053] 5)本實用新型分為五個模塊，根據(jù)實驗需要選擇管線的連接，在不增加實驗設(shè)備 的條件下實現(xiàn)多功能。
[0054] 6)本實用新型具有可比性的特點：可對實際煙氣與模擬煙氣的實驗結(jié)果進(jìn)行綜 合比較分析。
[0055] 7)所有的管路采用聚四氟或石英管路，并且有KKTC以上的伴熱，汞不容易沾附 在管路上，實驗結(jié)果誤差很小。
【權(quán)利要求】
1. 一種氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在于：包括吸附反應(yīng)系 統(tǒng)（3)以及分別與吸附反應(yīng)系統(tǒng)（3)入口處相連的煙氣模擬系統(tǒng)（1)和多相煤燃燒系統(tǒng) (2)，吸附反應(yīng)系統(tǒng)（3)上設(shè)有若干個能夠打開和關(guān)閉的取樣點，取樣點與多相煤燃燒系統(tǒng) (2)的出口分別與能夠檢測汞濃度和分析煙氣的檢測系統(tǒng)（5)相連；其中，所述的煙氣模擬 系統(tǒng)（1)包括控溫氣體混合箱以及分別與控溫氣體混合箱相連的汞蒸氣發(fā)生器、水蒸氣發(fā) 生器以及用于模擬煙氣的儲氣瓶；控溫氣體混合箱與吸附反應(yīng)系統(tǒng)（3)的入口相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在 于：所述的吸附反應(yīng)系統(tǒng)（3)包括煙道以及設(shè)置在煙道外的煙道保溫裝置，且若干取樣點 沿?zé)煔饬飨蚓鶆虻脑O(shè)置在煙道上，煙道的入口處設(shè)有用于噴射活性炭和吸附劑混合物的第 一給粉裝置，且控溫氣體混合箱的出口和多相煤燃燒系統(tǒng)（2)的出口分別經(jīng)過第一給粉裝 置與煙道的入口相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在 于：所述的煙氣模擬系統(tǒng)（1)的出口與第一給粉裝置之間設(shè)有第一閥門，多相煤燃燒系統(tǒng) (2)的出口與第一給粉裝置之間設(shè)有第二閥門。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在 于：所述的煙道的出口處依次設(shè)有第一旋風(fēng)分離器、布袋除塵器以及活性炭柱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征 在于：所述的多相煤燃燒系統(tǒng)（2)與檢測系統(tǒng)（5)之間依次設(shè)有第三閥門以及尾氣處理系 統(tǒng)（4)，尾氣處理系統(tǒng)（4)與取樣點相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在 于：所述的尾氣處理系統(tǒng)（4)包括依次相連的第二旋風(fēng)除塵器、除酸器以及除水裝置，第二 旋風(fēng)除塵器分別與取樣點和第三閥門的出口相連， 除水裝置與檢測系統(tǒng)（5)相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在 于：所述的檢測系統(tǒng)（5)包括由第一、二支路構(gòu)成的汞形態(tài)轉(zhuǎn)化裝置，第一支路上設(shè)有內(nèi)部 裝有二價汞脫除劑的第一洗氣瓶，第二支路上設(shè)有第二、三洗氣瓶，第二支路上設(shè)有內(nèi)部裝 有S0 2去除劑，第三洗氣瓶內(nèi)裝有將二價汞還原成單質(zhì)汞的還原劑；其中，第一、二支路的入 口分別與除水裝置相連，第一、二支路的出口分別與測汞儀相連，測汞儀的出口與煙氣分析 儀相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在 于：所述的多相煤燃燒系統(tǒng)（2)包括爐體以及設(shè)在爐體中的爐膛，爐膛外設(shè)有爐膛保溫裝 置爐膛外部設(shè)有將空氣分為一次風(fēng)和二次風(fēng)的送風(fēng) 機(jī)，送風(fēng)機(jī)的一次風(fēng)出口與用于噴射煤粉與單質(zhì)汞氧化劑混合物的第二給粉裝置相 連，第二給粉裝置設(shè)置在爐膛的入口處；送風(fēng)機(jī)的二次風(fēng)出口與爐膛上開設(shè)的二次風(fēng)入口 相連，爐膛的出口分別與第一給粉裝置和第三閥門的入口相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征在 于：所述的汞蒸氣發(fā)生器與控溫氣體混合箱之間、水蒸氣發(fā)生器與控溫氣體混合箱之間、儲 氣瓶與控溫氣體混合箱之間的管路均依次設(shè)有流量控制裝置、截止閥以及單向閥。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的氣態(tài)單質(zhì)汞的氧化劑和吸附劑的性能評價裝置，其特征 在于：所述的儲氣瓶包括并聯(lián)的S02氣瓶、NO氣瓶、HC1氣瓶、02氣瓶、N2氣瓶、C0 2氣瓶，且 S02氣瓶、NO氣瓶、HC1氣瓶、02氣瓶、N2氣瓶、C02氣瓶分別與控溫氣體混合箱相連。
【文檔編號】G01N33/00GK203881744SQ201420293452
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】譚增強(qiáng), 牛國平, 蔡銘, 安振, 李陽 申請人:西安西熱鍋爐環(huán)保工程有限公司, 西安熱工研究院有限公司