DE102007004034A1 - Gas-steam-mixture producing method for use as e.g. calibrating gas, involves combining partial stream containing elementary mercury with partial stream containing ionic mercury and transferring steam mixture into consumer device - Google Patents
Gas-steam-mixture producing method for use as e.g. calibrating gas, involves combining partial stream containing elementary mercury with partial stream containing ionic mercury and transferring steam mixture into consumer device Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gas-Dampf-Gemisches gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 6.The The invention relates to a process for producing a gas-vapor mixture according to claim 1 and an apparatus for carrying out the Method according to claim 6.
Die Emission von Quecksilber in elementarer, metallischer, ionischer oder an Staubpartikel gebundener Form stellt ein bekanntes Problem dar, das bei der Verbrennung von Abfallstoffen und fossilen Brennstoffen entsteht. Aus dem Stand der Technik sind daher eine Anzahl von Ab- und Rauchgasreinigungsverfahren und -vorrichtungen bekannt, welche die Freisetzung von Quecksilber in sämtlichen vorkommenden Spezies mindern sollen.The Emission of mercury in elemental, metallic, ionic or form attached to dust particles poses a known problem that is the burning of waste and fossil fuels arises. From the prior art, therefore, a number of and flue gas cleaning processes and apparatus known in the art Release of mercury in all occurring To reduce species.
Um die Wirksamkeit der Ab- und Rauchgasreinigungsvorrichtungen prüfen und überwachen zu können, wurden kontinuierlich arbeitende, auf Atomabsorptionsspektrometrie oder Fluoreszenzspektrometrie basierende Emissionsmess- und -analysesysteme entwickelt. Allerdings kann mit diesen photometrischen Verfahren nur elementares Quecksilber erfasst werden, so dass stets eine vorgeschaltete Reduktionsstufe erforderlich ist, um alle nicht-elementaren Spezies, wie z. B. ionisch gebundenes Quecksilber (HgCl2), in elementares Quecksilber überzuführen.In order to test and monitor the effectiveness of the flue gas and flue gas cleaning devices, continuous atomic absorption spectrometry or fluorescence spectrometry based emission measurement and analysis systems have been developed. However, only elemental mercury can be detected with these photometric methods, so that always an upstream reduction stage is required to all non-elemental species such. B. ionically bound mercury (HgCl 2 ) to convert into elemental mercury.
Mithin ist eine quantitative Analyse der Reduktion erforderlich, verbunden mit entsprechender Kalibrierung und gegebenenfalls Rekalibrierung der photometrischen Analysevorrichtung, um die Rauchgasreinigung hinsichtlich der Quecksilberspezies qualifizieren und quantifizieren zu können.therefore is a quantitative analysis of the reduction required with appropriate calibration and, if necessary, recalibration the photometric analyzer to the flue gas cleaning qualify and quantify in terms of mercury species to be able to.
Um
diesen Erfordernissen gerecht zu werden, wurde von der IAS GmbH,
Frankfurt am Main ein auf
Ziel der Erfindung ist daher, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Gas-Dampf-Gemisches zu schaffen, das neben ionischem Quecksilber auch eine nicht vernachlässigbare Menge an elementarem Quecksilber enthält. Die Zusammensetzung des Gas-Dampf-Gemisches, insbesondere das Verhältnis von ionischen zu elementarem Quecksilber soll dabei exakt definierbar und reproduzierbar sein. Angestrebt wird ferner ein einfacher und kostengünstiger apparativer Aufbau, der leicht und zuverlässig zu handhaben ist.aim The invention is therefore, these and other disadvantages of the prior to overcome technology and a device and a To provide a process for producing a gas-vapor mixture, that besides ionic mercury also a not negligible Contains amount of elemental mercury. The composition of the gas-vapor mixture, in particular the ratio of ionic to elemental mercury should be exactly definable and be reproducible. The aim is also a simple and cost-effective construction, the light and reliable to handle.
Hauptmerkmale der Erfindung sind in Anspruch 1, Anspruch 6 und Anspruch 30 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5 und 7 bis 29.main features The invention are set out in claim 1, claim 6 and claim 30. refinements are the subject matter of claims 2 to 5 and 7 to 29.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gas-Dampf-Gemisches enthaltend ionisches Quecksilber und elementares Quecksilber sind erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen:
- • Teilen eines Gas-Dampf-Gemischstromes enthaltend ionisches Quecksilber nach Austritt aus einem Verdampfer in einen ersten Teilstrom und in einen zweiten Teilstrom,
- • Überführen des ersten Teilstroms in einen Konverter,
- • Kontaktieren des ersten Teilstroms mit einem in dem Konverter vorgesehenen Katalysator zur Erzeugung von elementarem Quecksilber,
- • Vereinigen des ersten Teilstroms enthaltend elementares Quecksilber mit dem zweiten Teilstrom enthaltend ionisches Quecksilber stromabwärts des Konverters,
- • Überführen des Gas-Dampf-Gemisches enthaltend ionisches Quecksilber und elementares Quecksilber in eine Verbrauchervorrichtung.
- Dividing a gas-vapor mixture stream containing ionic mercury after leaving an evaporator into a first substream and into a second substream,
- Transferring the first substream into a converter,
- Contacting the first substream with a converter provided in the catalyst for the production of elemental mercury,
- Uniting the first substream containing elemental mercury with the second substream containing ionic mercury downstream of the converter,
- Transferring the gas-vapor mixture containing ionic mercury and elemental mercury into a consumer device.
Ein solches Verfahren ist mit einfachen Mitteln kostengünstig zu realisieren; überdies lässt sich das Verhältnis zwischen ionischem und elementarem Quersilber äußerst präzise einstellen, so dass ein Gas-Dampf-Gemisch erzeugt wird, das eine stets definierte Zusammensetzung aufweist. Durch die Aufteilung des in dem Verdampfer erzeugten Gas-Dampf-Gemisches mit ionischem Quecksilber in zwei Teilströme ist es möglich, einen der Teilströme in einen Konverter zu führen, um das ionische Quecksilber in elementares Quecksilber überzuführen. Anschließend werden beide Teilströme wieder in definierten Mengen zusammengeführt, so dass sich nahezu jedes beliebige Mischungsverhältnis zwischen ionischem und elementarem Quecksilber einstellen lässt.One such process is inexpensive by simple means to realize; Moreover, the ratio can be between ionic and elemental cross silver extreme set precisely so that generates a gas-vapor mixture which has an always defined composition. By the distribution of the gas-vapor mixture generated in the evaporator with ionic mercury in two sub-streams it is possible to lead one of the partial streams into a converter, to convert the ionic mercury into elemental mercury. Subsequently, both partial streams are returned to defined quantities, so that almost any mixing ratio between ionic and elemental mercury.
Mit ionisch gebundenem Quecksilber kann die Reduktionsstufe eines Quecksilber-Emissionsmesssystems geprüft werden, und auch die Probenentnahme und Weiterleitung aus dem Rauchgaskanal hin zum Analysator bzw. dessen Reduktionsstufe. Allerdings handelt es sich insbesondere bei Quecksilber(II)Chlorid – im Gegensatz zu elementarem Quecksilber – um eine an Oberflächen stark adsorbierende Komponente. Dies kann daher bei nicht ausreichender Beheizung von Probenentnahme und Leitungssystem die eigentliche Messung sehr stark dahin beeinflussen, dass der Erwartungswert durch Wandverluste nicht erreicht werden kann.With ionically bound mercury, the reduction stage of a mercury emission measurement system can be tested, and also the sampling and forwarding from the flue gas channel to the analyzer or its reduction stage. However, mercury (II) chloride, in contrast to elemental mercury, is a component which strongly adsorbs to surfaces. This can therefore be due to insufficient heating of sampling and Management system greatly affect the actual measurement that the expected value can not be achieved by wall losses.
Eine Prüfung mit elementarem Quecksilber hingegen erfasst weder die Probennahme noch das Reduktionssystem, da elementares Quecksilber nur sehr geringe Adsorptionseffekte aufweist und der Messung durch das photometrische Verfahren direkt zugänglich ist. Die Prüfung mit elementarem und ionischem Quecksilber bietet daher die Möglichkeit, Analysator und Probenaufbereitung und -entnahme getrennt zu prüfen und damit auch bei Bedarf eine Fehleranalyse zu betreiben.A On the other hand, testing with elemental mercury does not cover either the sampling still the reduction system, since elemental mercury has only very low adsorption effects and the measurement by the photometric method is directly accessible. The Testing with elemental and ionic mercury offers hence the possibility of analyzer and sample preparation and removal separately and thus also on demand to run a fault analysis.
Die Erfindung sieht ferner vor, dass der erste Teilstrom vor und/oder nach dem Konverter einstellbar und/oder regelbar ist, während der zweite Teilstrom ergänzend oder alternativ einer Restriktionsvorrichtung zugeführt wird. Letztere erzeugt in der Verdampferauslassleitung einen Gegendruck, so dass sich das Gas-Dampf-Gemisch innerhalb der ersten Verzweigung in zwei Teilströme aufteilt. Aufwendige Ventil- oder Drosselorgane sind mithin nicht erforderlich, was eine kostengünstige apparative Umsetzung des Verfahrens ermöglicht. Ferner lässt sich die Zusammensetzung des Gas-Dampf-Gemisches, insbesondere das Verhältnis von ionischem zu elementarem Quecksilber, stets exakt definieren und reproduzierbar einstellen.The The invention further provides that the first partial flow before and / or after the converter is adjustable and / or adjustable while the second partial flow in addition or alternatively a restriction device is supplied. The latter generated in the evaporator outlet a back pressure, so that the gas-vapor mixture within the first Branching divides into two sub-streams. Elaborate valve or throttle bodies are therefore not required, which is a cost-effective apparatus implementation of the method allows. Further can the composition of the gas-vapor mixture, in particular the ratio of ionic to elemental Mercury, always exactly defined and reproducible.
Um optimale Umwandlungsergebnisse im Konverter erzielen zu können, wird der Katalysator während der Umwandlungsreaktion auf eine Temperatur im Bereich von 100°C bis 500°C, vorzugsweise im Bereich von 120°C bis 250°C, aufgeheizt, was ebenfalls mit wenig Regelaufwand realisierbar ist.Around to achieve optimal conversion results in the converter, the catalyst is generated during the conversion reaction a temperature in the range of 100 ° C to 500 ° C, preferably in the range of 120 ° C to 250 ° C, heated, which is also feasible with little control effort.
Der Katalysator ist bevorzugt eine kupferhaltige Katalysatorverbindung, insbesondere ein Rotguss.Of the Catalyst is preferably a copper-containing catalyst compound, especially a gunmetal.
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gas-Dampf-Gemisches enthaltend ionisches Quecksilber und elementares Quecksilber, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, hat erfindungsgemäß
- • einen Verdampfer, dessen Verdampferkammer mit einer Verdampferauslassleitung verbunden ist,
- • eine erste Verzweigung, mittels der ein von dem Verdampfer in die Verdampferauslassleitung überführter Gas-Dampf-Strom in einen ersten Teilstrom und in einen zweiten Teilstrom aufteilbar ist, und
- • einen Konverter, geeignet zur Darstellung von elementarem Quecksilber, der mit einer Konverterauslassleitung verbunden ist,
- • wobei der Konverter derart mit der Verzweigung der Verdampferauslassleitung in Strömungsverbindung steht, dass der erste Teilstrom des Gas-Dampf-Stroms in den Konverter überführbar ist, und
- • wobei die Konverterauslassleitung in einer zweiten Verzweigung mündet, welche den von dem Konverter in die Konverterauslassleitung überführten ersten Teilstrom und den zweiten Teilstrom des Gas-Dampf-Stromes zu dem Gas-Dampf-Gemisch enthaltend ionisches Quecksilber und elementares Quecksilber vereinigt.
- An evaporator whose evaporator chamber is connected to an evaporator outlet line,
- A first branch, by means of which a gas-vapor stream transferred from the evaporator into the evaporator outlet line can be divided into a first partial stream and into a second partial stream, and
- A converter suitable for displaying elemental mercury connected to a converter outlet line,
- Wherein the converter is so in flow communication with the branch of the evaporator outlet, that the first partial flow of the gas-steam stream is convertible into the converter, and
- Wherein the converter outlet line terminates in a second branch which combines the first sub-stream transferred from the converter into the converter outlet line and the second sub-stream of the gas-vapor stream to the gas-vapor mixture containing ionic mercury and elemental mercury.
Mit dieser Vorrichtung lässt sich ohne großen Aufwand ein Gas-Dampf-Gemisch erzeugen, das eine stets definierte Zusammensetzung aufweist, insbesondere ein stets reproduzierbares Verhältnis von ionischem zu elementarem Quecksilber. In dem Konverter wird vorteilhaft ionisches Quecksilber zu elementarem Quecksilber reduziert.With This device can be without much effort produce a gas-vapor mixture that has an always-defined composition has, in particular an always reproducible ratio from ionic to elemental mercury. In the converter will advantageously reduced ionic mercury to elemental mercury.
Der Verdampfer und der Konverter sind durch die Verdampferauslassleitung miteinander verbunden. Letztere weist hinter dem Verdampfer eine Verzweigung auf, so dass ein Teilstrom des Gas-Dampf-Gemischs, das zunächst überwiegend ionisches Quersilber enthält, aus der Verdampferauslassleitung in den Konverter überführt werden kann. Der zweite oder verbleibende Teilstrom strömt unverändert weiter. Das der Konvertierung unterzogene Gas-Dampf-Gemisch weist nun Quecksilber lediglich noch in elementarer Form auf, während der nicht konvertierte Teilstrom weiterhin ionisches Quecksilber enthält. Durch Vereinigen der beiden Teilströme lässt sich nun innerhalb der zweiten Verzweigung ein stets definiert zusammengesetztes Gas-Dampf-Gemisch erzeugen.Of the Evaporator and the converter are through the evaporator outlet connected with each other. The latter has a branch behind the evaporator on, so that a partial stream of the gas-steam mixture, which at first predominantly ionic Cross silver contains, from the evaporator outlet in the converter can be transferred. The second or remaining partial flow flows unchanged further. The converted gas-vapor mixture exhibits mercury now only in elemental form, while the unconverted substream continues to be ionic mercury contains. By combining the two partial flows can now be within the second branch always defined generate composite gas-steam mixture.
Der Verdampfer ist bevorzugt Bestandteil eines Dosier-Verdampfersystems, das zumindest eine Dosierpumpe, einen Gasflussregler und den Verdampfer aufweist. Dadurch können bereits bei der Dosierung und der Verdampfung im Verdampfer vorteilhaft Veranstaltungen zur optimalen Einstellung der Quecksilbersalzgehalte in dem Gas-Dampf-Gemisch getroffen werden. Das Dosier-Verdampfersystem ist ferner geeignet, ein Gas-Dampf-Gemisch mit einer Temperatur im Bereich von 160°C bis 200°C, vorzugsweise 180°C, bereitzustellen, was sich günstig auf die weitere Verarbeitung bzw. Verwendung auswirkt.Of the Evaporator is preferably part of a metered-evaporator system, the at least one metering pump, a gas flow regulator and the evaporator having. This can already be done during dosing and the evaporation in the evaporator advantageous events for optimal Adjustment of mercury salt contents in the gas-steam mixture to be hit. The dosing evaporator system is also suitable a gas-vapor mixture having a temperature in the range of 160 ° C to provide 200 ° C, preferably 180 ° C, which has a favorable effect on further processing or use.
Der Konverter ist zweckmäßig beheizt, um ideale Konvertierungstemperaturen während der Reduktion zu erreichen. Weitere Ausführungsformen beziehen sich auf die Verwendung von Metallen oder Metalllegierungen als Katalysator, die Kupfer, Zink, Zinn und/oder Blei umfassen können, wobei zweckmäßig die Metalllegierung „Rotguss" CuSn7ZnPb zum Einsatz kommen kann, die eine poröse, gaspermeable Oberfläche aufweist und damit über eine vorteilhaft große Kapazität und Standzeit verfügt. Der Katalysator kann beispielsweise als Schüttung, Packung, Drahtgewebe, Folie oder gesintertes Material in dem Konverter vorliegen.The converter is suitably heated to achieve ideal conversion temperatures during the reduction. Further embodiments relate to the use of metals or metal alloys as a catalyst, which may comprise copper, zinc, tin and / or lead, wherein suitably the metal alloy "gunmetal" CuSn7ZnPb can be used, which has a porous, gas-permeable surface and thus over one before Partly has large capacity and service life. The catalyst may be present in the converter, for example, as a packing, packing, wire mesh, foil or sintered material.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Konverter Bestandteil eines Generators ist. Dieser weist zumindest einen Gaskühler, einen Gasflussregler und den Konverter auf, wobei diese bevorzugt in Reihe geschaltet sind und über die Konverterauslassleitung in Strömungsverbindung stehen. Der Gaskühler senkt die Temperatur des Teilstroms T1, welcher nach Durchströmen des Konverters nur noch elementares Quecksilber enthält. Anschließend kann der Teilstrom mit dem Gasflussregler exakt dosiert und in der zweiten Verzweigung dem zweiten Teilstrom mit dem ionischen Quecksilber beigemischt werden.A Development of the invention provides that the converter component a generator. This has at least one gas cooler, a gas flow regulator and the converter, these being preferred are connected in series and via the converter outlet in fluid communication. The gas cooler lowers the temperature of the partial flow T1, which after flowing through the converter contains only elemental mercury. Subsequently, the partial flow with the gas flow regulator precisely metered and in the second branch the second partial flow be mixed with the ionic mercury.
Der Konverter weist dabei eine Einlassöffnung auf, in welche die erste Verzweigung mündet, während der Gasflussregler eine Auslassöffnung aufweist, die über die Konverterauslassleitung in der zweiten Verzweigung mündet.Of the Converter has an inlet opening, in which the first branch opens while the gas flow regulator has an outlet opening via the converter outlet in the second branch opens.
In der Verdampferauslassleitung ist zur Einstellung und/oder Regelung des zweiten Teilstroms stromabwärts eine Restriktionsvorrichtung vorgesehen, geeignet zur Drosselung des zweiten Teilstroms. Sie ist bevorzugt zwischen der ersten Verzweigung und der zweiten Verzweigung angeordnet und als beheizte Kapillare ausgebildet. Sie weist ferner zweckmäßig einen größeren Strömungswiderstand auf als der Konverter und/oder der Generator, so dass innerhalb der Verdampferauslassleitung ein Gegendruck entsteht. Damit wird vorteilhaft erzielt, dass die Zusammenführung der beiden Teilströme so steuerbar ist, dass eine entsprechend hohe oder niedrige Konzentration an ionischem Quecksilber in das Gas-Dampf-Gemisch eingespeist werden kann. Mit letzterem können mithin auch Analyseaufgaben erfüllt werden, die einen höheren Anteil an elementarem Quecksilber im Prüfgas erfordern.In the evaporator outlet line is for adjustment and / or regulation the second partial stream downstream of a restriction device provided, suitable for throttling the second partial flow. she is preferred between the first branch and the second branch arranged and formed as a heated capillary. She further points expedient a larger flow resistance on as the converter and / or the generator, so that within the evaporator outlet line creates a back pressure. This will be achieved advantageous that the merger of the two Partial flows can be controlled so that a correspondingly high or low concentration of ionic mercury in the gas-vapor mixture can be fed. With the latter can therefore also Analysis tasks are performed, the higher Require fraction of elemental mercury in the test gas.
Das Gas-Dampf-Gemisch ist wenigstens einer Verbrauchervorrichtung zuführbar, beispielsweise einem Analysegerät, in welchem das Gas-Dampf-Gemisch als Kalibrier- oder Prüfgas zum Einsatz kommt.The Gas-vapor mixture can be supplied to at least one consumer device, For example, an analyzer in which the gas-vapor mixture is used as calibration or test gas.
Der Verdampfer stellt vorzugsweise ein Gas-Dampf-Gemisch mit einem Anteil von ionischem Quecksilber im Bereich von 95% bis 100%, vorzugsweise im Bereich von 98% bis 100%, zur Einspeisung in die Verdampferauslassleitung bereit. Leitet man daher das gesamte Gas-Dampf-Gemisch über die erste Verzweigung durch den Konverter hindurch, lassen sich Konzentrationen an elementarem Quecksilber von bis zu 100% erreichen. Andere Verhältnisse lassen sich jederzeit problemlos einstellen.Of the Evaporator preferably provides a gas-vapor mixture with a proportion of ionic mercury in the range of 95% to 100%, preferably in the range of 98% to 100%, for feeding into the evaporator outlet line ready. Therefore, you passed over the entire gas-steam mixture the first branch through the converter, can be Reach concentrations of elemental mercury of up to 100%. Other conditions can be adjusted easily at any time.
Konstruktiv ist es günstig, wenn die erste und/oder die zweite Verzweigung durch T-Stücke gebildet sind, die als Ventile oder bei Bedarf ergänzend bzw. alternaiv mit Durchflussreglern ausgestattet sein können.constructive it is favorable if the first and / or the second branching are formed by tees that act as valves or at Need to be complementarily or alternatively equipped with flow regulators can.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Verdampfer und der Konverter in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine äußerst kompakte Bauform, die kostengünstig zu realisieren und einfache zu handhaben ist. Das Gehäuse kann darüber hinaus eine Entnahmeöffnung zum Austausch des Konverters und/oder des Katalysators haben, so dass die Wartung mit geringem apparativem Aufwand erfolgen kann. Ferner sind in der kompakten Anordnung die Strömungswege besonders kurz, und ein Erwärmen des Konvertermaterials zur Katalyse kann zeitnah mit dem Erhitzen zu Verdampfungszwecken erfolgen, so dass eine besonders ökonomisch arbeitende Vorrichtung vorliegt.A Another embodiment provides that the evaporator and the converter arranged in a common housing are. This results in an extremely compact Design that is cost-effective to implement and simple to handle. The case may be beyond a removal opening for replacement of the converter and / or of the catalyst, so that the maintenance with little apparativem Effort can be made. Furthermore, in the compact arrangement, the flow paths especially short, and heating the converter material for catalysis can be timely with the heating for evaporation purposes done so that a particularly economical working Device is present.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung, für den selbständiger Schutz beansprucht wird, sieht die Verwendung eines Rotguss als Katalysator in einer Vorrichtung zur Herstellung eines Gas-Dampf-Gemisches, enthaltend ionisches und elementares Quecksilber vor.One Another aspect of the invention, for the self-employed Protection is claimed, the use of a gunmetal looks like Catalyst in a device for producing a gas-vapor mixture, Contains ionic and elemental mercury.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further Features, details and advantages of the invention will become apparent the wording of the claims and the description below of embodiments with reference to the drawings. Show it:
Grundsätzlich bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer definierten Zusammensetzung eines Gas-Dampf-Gemisches, das ionisches und elementares Quecksilber in einem gewünschten Verhältnis zueinander enthält. Die Vorrichtung umfasst daher eine Verdampferkammer in der eine Quecksilbersalzlösung verdampft wird, um ein Gas-Dampf-Gemisch zu erhalten. In diesem Gas-Dampf-Gemisch liegt Quecksilber zu annähernd 100% als ionische Verbindung vor, wenn die Quecksilbersalzlösung innerhalb der Verdampferkammer zu entsprechenden physikalischen Bedingungen verdampft wird. Grundsätzlich ist die Darstellung solcher Gas-Dampf-Gemische dem Fachmann bekannt.Basically, the invention relates to an apparatus for producing a defined composition of a gas-vapor mixture containing ionic and elemental mercury in a desired ratio to one another. The apparatus therefore comprises an evaporator chamber in which a mercury salt solution is evaporated to obtain a gas-vapor mixture. In this gas-vapor mixture, approximately 100% of mercury is present as an ionic compound when the mercury salt solution within the evaporator chamber is vaporized to corresponding physical conditions. Basically, the representation of such Gas-vapor mixtures known in the art.
Die Verdampferkammer steht erfindungsgemäß mit einer Verdampferauslassleitung in Strömungsverbindung, um das Gas-Dampf-Gemisch aus der Verdampferkammer abführen und zumindest teilweise einem Konverter zuführen zu können. Dieser ist dazu geeignet, ionisches Quecksilber (Hg, ion) in elementares Quecksilber (Hg, el) zu reduzieren. Er ist ferner mit einer Konverterauslassleitung verbunden, um das Gas-Dampf-Gemisch, in dem nunmehr Quecksilber zu annähernd 100% als elementares Quecksilber vorliegt, aus dem Konverter abzuführen. Von dem Gas-Dampf-Gemisch aus der Verdampferkammer wird bevorzugt über eine erste, in der Verdampferauslassleitung vorgesehene Verzweigung ein erster Teilstrom abgezweigt und dem Konverter zugeführt. Das übrige Gas-Dampf-Gemisch verbleibt in der Verdampferauslassleitung. Das Gas-Dampf-Gemisch wird mithin in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei der erste Teilstrom im Konverter reduziert wird, während der zweite Teilstrom keiner Veränderung unterzogen wird. Letzterer enthält daher weiterhin Quecksilber in seiner ionischen Form. Der aus dem Konverter abgeführte erste Teilstrom, der nunmehr elementares Quecksilber enthält, wird in einer zweiten Verzweigung in gewünschter Dosierung wieder dem zweiten Teilstrom beigemischt, so dass das vereinigte Gas-Dampf-Gemisch sowohl ionisches Quecksilber (Hg, ion) als auch elementares Quecksilber (Hg, el) mit genau definierten Anteilen enthält.The Evaporator chamber is according to the invention with a Evaporator outlet in fluid communication to the Remove gas-vapor mixture from the evaporator chamber and at least partially to be able to perform a converter. This is suitable to ionic mercury (Hg, ion) in elementary To reduce mercury (Hg, el). He is also with a converter outlet connected to the gas-vapor mixture, in which now mercury is present to approximately 100% as elemental mercury, remove from the converter. From the gas-steam mixture from the evaporator chamber is preferably via a first, Branch provided in the evaporator outlet line a first Partial branched off and fed to the converter. The rest Gas-vapor mixture remains in the evaporator outlet. The gas-steam mixture is thus divided into two streams, the first Partial flow in the converter is reduced, while the second Partial flow is subjected to any change. The latter therefore contains mercury in its ionic Shape. The discharged from the converter first partial flow, which now contains elemental mercury is in a second branch in the desired dosage again the second substream admixed, so that the combined gas-steam mixture both ionic mercury (Hg, ion) and elemental mercury (Hg, el) with well-defined proportions.
Der
aus dem Verdampfer austretende heiße und mit Wasserdampf
beladene Quecksilberchlorid-Gas-Dampf wird nun in eine Verdampferauslassleitung
In
Der
aus dem Konverter
Das
derart getrocknete und gekühlte Quecksilberhaltige Fluid
bzw. nunmehr Gas kann dem Gasflussregler
Der
zweite Teilstrom, ebenfalls aus dem Verdampfer ausgetretenes heißes
und wasserdampfbeladenes Quecksilberchlorid-Gas-Dampfgemisch, wird
durch die Verzweigung
Die
beiden Teilgasströme werden stromabwärts des Generators
an einer zweiten Verzweigung
Die
Verzweigungen
Da
der Trägergasfluss bekannt und konstant über den
Gasflussregler
In
Die
Verdampferkammer
Der
konvertierte Gasstrom tritt über die Leitung
Die
konstruktiv geschickte Anordnung, die in
Ferner
kann das Gehäuse
Grundsätzlich eignen sich als Konvertermaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren, das wie dargelegt mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen ausgeführt wird, Metalle oder eine Metalllegierung aus der Gruppe Kupfer, Zink, Zinn, Blei. Besonders von Rotguss CuSn7ZnPb, (Materialbezeichnung RG7 Werkstoffnummer 2.1090) wurde gezeigt, dass er in Form einer Schüttung oder als gesintertes Material mit großer Oberfläche, z. B. in Form einer Scheibe, eine erhebliche Kapazität und Standzeit aufweist. Daher eignet sich ein Rotguss mit einer porösen, gaspermeablen Oberfläche für das genannte Verfahren besonders gut, insbesondere als Schüttung, Packung, Drahtgewebe, Folie oder als Sinterscheibe.in principle are suitable as converter materials for the invention Process which, as stated with the inventive Devices is performed, metals or a metal alloy from the group copper, zinc, tin, lead. Especially of gunmetal CuSn7ZnPb, (Material designation RG7 material number 2.1090) it was shown that he in the form of a bed or as a sintered material with a large surface, z. In the form of a disk, has a considerable capacity and service life. Therefore is a gunmetal with a porous, gas-permeable Surface for the said process especially good, especially as packing, packing, wire mesh, Foil or as a sintered disc.
Die Standzeit hängt nicht von der Quecksilberdosis sondern von der Chlorwasserstoffdosis ab. Chlorwasserstoff wird den zu verdampfenden Lösungen zur Stabilisierung zugegeben und hat im Allgemeinen etwa die tausendfache Konzentration gegenüber Quecksilber. Da dieses Konvertermaterial relativ preiswert ist und sich gut in poröser Struktur herstellen lässt, ist ein regelmäßiger Austausch nach vorgegebener Chlorwasserstoffdosis ohne weiteres möglich.The Life does not depend on the dose of mercury from the hydrogen chloride dose. Hydrogen chloride will evaporate the Solutions for stabilization added and generally has about a thousand times the concentration of mercury. Because this converter material is relatively inexpensive and works well in porous structure is a regular one Replacement after given hydrogen chloride dose readily possible.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The The invention is not limited to one of the above-described embodiments limited, but in many ways modifiable. All from the claims, the description and the drawing features and advantages, including constructive details, spatial arrangements and Procedural steps, both for themselves also be essential to the invention in the most diverse combinations.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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