Kontinuierliches Quecksilber-Überwachungssystem (CMM)

  • Präzise
  • Zuverlässig
  • Einfach einsetzbar
  • Geringe Betriebskosten

 

Das Quecksilber-Überwachungssystem Gasmet™ CMM (continuous mercury monitoring) misst geringste Konzentrationen von Quecksilber selbst in Proben, die große Mengen von Staub und Gasen wie SO2 enthalten. Dies erforderte herkömmlich komplizierte Quecksilber-Messungen, z.B. in Kohlekraftwerken oder bei der Mit-Verbrennung von Sekundärbrennstoffen aus Abfall.

Das Verfahren der Kaltdampf-Atomfluoreszenz (Cold Vapor Atomic Fluorescence, CVAF) erlaubt die Quecksilber-Detektion im Bereich von Nanogramm pro Kubikmeter (ng/Nm3), so dass das Probengas in der Praxis verdünnt werden kann. Eine potentielle Störung durch SO2-Absorptionsbanden wird in dieser Technik vollständig vermieden.

Ein speziell ausgelegtes Probennahme-System und die Probenverdünnung mit Stickstoff im CMM-Messschrank garantieren kurze Anstiegszeiten und minimale Verschleppungen bei der Quecksilber-Detektion. Die Umwandlung aller Quecksilber-Spezies (HgCl2 etc.) in atomares Quecksilber erfolgt unmittelbar vor der Messzelle, so dass immer genau und zuverlässig die gesamte Quecksilber-Konzentration gemessen wird. Das System kalibriert sich automatisch mit Stickstoff, Quecksilberdampf und optional auch mit Quecksilberchlorid-Lösung, um sowohl europäischen als auch US-Vorschriften zu entsprechen.

 

SYSTEM-BESTANDTEILE

  1. Verdünnungssonde: Gasmet™ CMM bietet eine Verdünnungs-Probensonde zur Entnahme des Rauchgases. Dazu gehören auch eine Instrumentenluft-Rückspülung und ein Kalibriergas-Eingang. Das Steuergerät für die Probensonde ist gut zugänglich in den Analysator-Messschrank integriert. Optional kann die Probensonde mit einem speziellen Partikelfilter ausgestattet werden. 
  2. Quecksilber-Analysator: Die Analysator-Einheit basiert auf dem CVAF-Prinzip. Die Fluoreszenz von atomarem Quecksilber im Probengas wird bei 254 nm gemessen (im ultravioletten Spektralbereich des Lichts). Quecksilber im ionisierten Zustand wird durch einen integrierten thermischen Konverter in elementares Quecksilber umgewandelt. Der eingebaute PC erlaubt eine vollautomatische Systemsteuerung. Weitere Informationen hierzu unter Technik -> CVAF.
  3. Gasmet™ MAUI Software: Möglichkeit, das CMM-System auch fernzusteuern.
  4. Kalibriereinheit: Die Kalibriereinheit stellt die beiden Testgase Hg(0) und HgCl2 bereit. Das Kalibriergas kann der Probensonde vor dem Partikelfilter zugeführt werden, wie von der Spezifikation 15 (U.S. EPA 40 CFR, Teil 60, Anhang b) gefordert. Mit dem Gasmet™ CMM müssen keine teuren Kalibrier- oder Verdünnungsgase verwendet werden – normale Instrumentenluft genügt.

 

WESENTLICHE VORTEILE

  • Sehr niedrige Detektionsgrenzen mit CVAF-Verfahren (ng/Nm3)
  • Keine separaten Chemikalien erforderlich, auch keine Gold-Amalgamierungs-Konzentratoren, Säure-Abscheider oder zusätzlichen Gase
  • Hochspezifisch für Quecksilber – praktisch keine Bandenüberlagerung mit anderen Gasen wie SO2, HCl
  • Direkte Probennahme mit Probenverdünnung und effizientem Filter-Rückspülsystem - einfaches Messsonden-Design
  • Einfaches und zuverlässiges System mit geringem Wartungsaufwand

ANWENDUNGSBEREICHE

Kohlekraftwerke

  • Überwacht die Massenemission von Quecksilber pro erzeugte Energiemenge (mg/BTU, mit 1 BTU (British Thermal Unit) = 1055 J)
  • Misst Quecksilberkonzentrationen im niedrigen µg/Nm3-Bereich, auch bei mittlerem bis hohem SO2-Gehalt

Müllverbrennungsanlagen (Sondermüll und Hausmüll)

  • Überwacht Quecksilber-Emission im Bereich von 0 - 15 µg/Nm3
  • Konform mit der integrierten Emissions-Direktive der EU und dem Qualitätssicherungs-Standard EN 14884

Industrieprozesse mit Quecksilber in Prozessgasen und Abgasen

  • Anwendbar in vielen Industriebereichen wie Bergbau, Metall-Verhüttung und Schwefelsäure-Produktion
  • Management von Quecksilber als Verunreinigung, die aus Rohstoffen herrührt

Technische Daten

Allgemeine Parameter
Messprinzip:
Kaltdampf-Atomfluoreszenz (CVAF) mit Extraktions-Filtration, Verdünnung und thermischer Umwandlung
Leistungsfähigkeit: Minimaler Messbereich 0 - 10 µg/m3, getesteter Messbereich bis zu 0 - 1000 µg/m3. Minimale Detektionsgrenzen für Quecksilber-Gesamtgehalt 0,02 µg/m3 (vollständiges System, mit Verdünnung)
Betriebstemperatur: 5 – 40°C, nicht kondensierend, staubfreie Umgebungsluft
Lagertemperatur: -20 – 60°C, nicht kondensierend
Anstiegszeit, T90: Typisch
Stromversorgung:  100 – 115 oder 230 V / 50 – 60 Hz

 

Spektrometer mit integriertem Thermokonverter
Funktionsprinzip: Direkte Kaltdampf-Atomfluoreszenz (CVAF) bei Unterdruck
Detektor: Photodetektions-Einheit mit Photonenzähler
IR-Quelle: Niederdruck-Quecksilberdampflampe
Arbeitswellenlänge: 253,7 nm
Probenumwandlung: Integrierter Hochtemperatur-Thermokonverter

 

Kalibrator für Hg(0) und/oder HgCl2
Funktionsprinzip, Hg(0): Dampferzeugung aus gesättigter Quelle und Verdünnung
Funktionsprinzip, HgCl2: Dosierung und Verdampfung der HgCl2-Lösung
Kalibriergas: getrocknete Instrumentenluft mit Quecksilber-Abscheidung
Flussregelung des Verdünnungsgases: Massendurchflussregler 0 – 30 l/min
Flussregelung des Prüfgases: Massendurchflussregler 0 – 30 ml/min
Temperatur Hg-Quelle: 0 – 15°C
Konzentrations-Kalibrierbereiche umgerechnet in Hg(0):
Gesättigte Hg Quelle: 1 – 200 µg/m3
HgCl2-Dosierung: 1 – 1000 µg/m3

 

Messparameter
Nullpunktkalibrierung: alle 24 Stunden
Rekalibrierung: alle 24 Stunden
Kalibrier-Linearitäts-Test: einmal pro Woche
Nullpunkts-Drift: <2% des Messbereichs pro Kalibrierintervall
Empfindlichkeits-Drift: <2% des Messbereichs pro Kalibrierintervall
Linearitätsabweichung: <2% des Messbereichs
Temperatur-Drift: <2% des Messbereichs

 

Aufbereitung der Instrumentenluft
Lufteingang: 6 - 10 bar, 80 l/min, 8 mm Swagelok-Anschlüsse
Filtration: 3-stufige Filtereinheit
Stickstoff-Generator: Kapazität 99% N2, 8 l/min, 5-6 bar, Effizienz 20%
Kalibriergas-Trocknung: Absorptionstrockner, Kapazität -30°C
Quecksilber-Abscheider: Absorptionswäscher
Vakuumpumpe: WOB-L Zwillingskolben

 

Alarmausgänge
Systemalarm: Gasmet™ CVAF Hg-Analysator & Anwendungs-Software
Wartungsanforderung: Gasmet™ CVAF Hg-Analysator & Anwendungs-Software
Wartungsstatus: Gasmet™ CVAF Hg-Analysator & Anwendungs-Software
Messwert gültig: Gasmet™ CVAF Hg-Analysator & Anwendungs-Software
Konzentrationsalarm: Gasmet™ CVAF Hg-Analysator & Anwendungs-Software

 

Klimatisierung
Kühlkapazität:  A35°C / A35°C 1500 W
Interne Luftumwälzung:  500 m3/h

 

Verdünnungs-Sonde
Funktionsprinzip: Saugstrahlpumpe mit kritischer Düse
Material: Edelstahl SS 316, probenbenetzte Teile glasbeschichtet
Betriebstemperatur: Maximal 250°C
Filterelement: Edelstahl SS 316, glasbeschichtet, 2 µm
Staubbelastung: < 2 g/m3

 

Beheiztes Sondenrohr
Material: Edelstahl SS 316, probenbenetzte Teile glasbeschichtet
Temperatur: Maximal 250°C
Länge: 122 cm
Andere Materialien, Längen und Temperaturen sind auf Anfrage verfügbar.

 

Beheizte Leitungen
Rohrmaße: 2 * 6/8 mm
Schlauchmaterial: PFA (Perfluoralkoxy-Polymer) Teflon-Innenrohr
Temperatur: Maximal 200°C
Anschlüsse: 8 mm Swagelok
Stromversorgung: 230 VAC oder 115 VAC
Leistungsdichte: 200 W/m
Die maximale Länge der beheizten Leitungen beträgt 30 m bei 230 V(AC) und 15 m bei 115 V(AC) Stromversorgung. Analysator und Kalibrator sind mit der Verdünnungs-Sonde über eine beheizte Kombi-Leitung verbunden. Außerdem gibt es zwei unbeheizte Leitungen (4/6 mm) für Verdünnungs- und Rückspülgase.

 

Elektrische Anschlüsse
Haupt-Stromversorgung: 3 * 16 A
Leistungsaufnahme: ~ 6 kW (CMM-Gesamtsystem mit 20 m beheizten Leitungen)

 

Messdaten-Ausgabe
Der analoge Ausgang des Gasmet™ Messsystems entspricht der ermittelten Quecksilber-Gesamtkonzentration.
Analoger Ausgangsbereich:  4 – 20 mA

 

Gehäuse
Material: Stahlblech mit Einbrennlackierung
Abmessungen (mm): 2030 * 600 * 600 (mit Klimaanlage auf dem Messschrank)
Gewicht: ~ 500 kg (Gesamtsystem)
Schutzart: Messschrank IP 54, Klimaanlage IP 34

Gasmet Technologies Oy ist weder für hier enthaltene technische oder redaktionelle Fehler haftbar, noch für fehlende Informationen. Die Informationen in diesem Dokument werden “wie vorliegend” ohne jegliche Gewährleistung zur Verfügung gestellt und können jederzeit ohne Ankündigung geändert werden. Sollten Fehler entdeckt werden, wären wir für eine Benachrichtigung dankbar.

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