燃煤烟气汞在线监测系统汞富集释放单元的研制
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2017-11-08 15:05
    本项目基于汞富集原理,自主开发一套自动化程度高的汞富集解吸装置。汞富集释放装置由汞富集管、电磁截止阀、三通电磁阀、加热电阻丝、温控仪、烟气净化装置等元件组成,系统主要分为电路部分和气路部分。

  

  

  项目中硬件电路设计主要分为两部分,一部分是电磁阀控制单元,另一部分为上位机。上位机为基于Inter Atom N2600 1.6GHz处理器的触摸屏控制工控机,运行Win7操作系统。电磁阀控制单元为8路继电器控制模块,通过RS232接口与工控机进行通信。 

  系统的气路设计分为三种状态:进样状态、测量状态和清洗状态。在系统运行过程中,不同状态下烟气、氩气要进行切换和流量的改变,并且要尽可能的减小汞在管路内壁的吸附沉积,以及烟气成分(水分、SO2)对测量造成的影响。良好的气路设计可以极大的提高分析的准确度和稳定性。 

  装置中共需要汞富集管2根,采用串联式方法连接,采用该方法的主要作用是进行双级释放与解吸,烟气在通过第一根富集管时,约99%的汞会被富集在TiO2-Au中,同时有微量烟气成分在水蒸气的作用下吸附在石英管及TiO2-Au表面,在高温的作用下,以Ar作为载气将第一根富集管内的汞释放通过第二根富集管,高温下水蒸气和微量烟气也会释放出来,但由于温度较高,在通过距离较近的第二个富集管时,这些对测量汞浓度造成干扰的杂质成分并不会停留在第二根富集管内,而是随着Ar作为废气排出。在二次解吸时,获得的含汞Ar成分单纯,进一步排除了烟气成分对汞分析仪的影响。 

  项目的主要技术创新点为: 

  1. 合成了新型汞吸附脱附材料,可有效应用于汞富集释放装置中,能在烟气常温下高效吸附单质汞,并在高温下易于脱附, 

  2. 建立了串联式汞富集解吸管,有效排除了烟气组分对汞浓度分析的影响,提高了汞分析仪对烟气中汞浓度分析的准确性。 

  3. 开发了汞富集解吸装置,可置于汞分析仪前端,自动化程度高,可实现自动连续排除烟气对汞分析仪的影响,也可手动设定各流程运行时间。 

  项目技术指标完成情况: 

  1. 富集效率为97.1%; 

  2. 使用自动程序时,系统反应时间300s; 

  3. 使用手动程序时,系统反应时间可控,范围为125s-300s。

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