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Mercury Stack Gas Monitor

SM-3

 

Automatische Überwachung von Quecksilberemissionen (CEM)
in Rauchgas

Mercury Instruments

  • Eignungsgeprüft und zugelassen
    (Veröffentlichung im GMBl Nr. 33/1999)
  • Erfasst Gesamtquecksilber
    (TGM)
  • Echt kontinuierliche Messung
    (kein Zyklus)
  • Ohne Nasschemie
    kein Reagenzienverbrauch
  • Wartungsfreier
    Feststoff-Katalysator
  • Messbereiche: 1 - 45; 0 - 75; 0 - 500 µg/m³ Hg
    (zusätzliche Messbereiche optional)
  • Kompakter Aufbau - mobiler Einsatz möglich

Einsatzbereiche des SM-3

Der Quecksilber-Monitor SM-3 dient zur kontinuierlichen Überwachung von Quecksilber in Rauchgasen. Dabei werden Quecksilberverbindungen (HgCl2, HgO, HgS) ebenso erfasst wie elementares und staubgebundenes Quecksilber.

  • Müllverbrennungsanlagen
  • Klärschlammverbrennung
  • Sondermüllverbrennung
  • Zementproduktion
  • Kohlekraftwerke
  • Thermische Bodenreinigung
  • Altholzverbrennung
  • Metallschrott-Recycling
Installation des SM3
in einer kommunalen MVA
Installation des SM-3 an einer Klärschlammverbrennungsanlage SM-3 Installation in einem
Schutzschrank (Zementwerk)
SM-3 Installation über Gewebefilter eines Zementwerkes
       

Funktionsprinzip

Mit Hilfe eines beheizten extraktiven Probennahmesystems wird ein Teilstrom aus dem Rauchgaskanal abgesaugt und über ein hochbeheiztes Partikelfilter direkt in die Reduktionseinheit des SM-3 geleitet. In dieser findet eine thermisch-katalytische Spaltung der verschiedenen Quecksilberspezies zu elementarem Quecksilberdampf statt. Anschließend wird der Probengasstrom in einem wartungsfreien Peltierkühler getrocknet und in einen Quecksilberdetektor geführt, wo die quantitative Hg-Messung (Kaltdampf-Atomabsorptionsspektrometrie) stattfindet.

Mercury Instruments

Schematisches Flussdiagramm des SM-3 Quecksilbermonitors für Rauchgas

 

Konstruktive Merkmale

Alle mit Probengas in Berührung kommenden Oberflächen sind auf Temperaturen >200 °C beheizt, um eine Quecksilberadsorption zu vermeiden. Die Probennahmeleitung besteht aus Perfluoralkoxy (PFA), einem in Bezug auf dampfförmiges Quecksilber extrem wechselwirkungsarmen Material. Die Reduktion der Hg-Verbindungen findet bei Temperaturen weit über dem Taupunkt statt. Es kann sich deshalb kein Kondensat bilden, was zu einem erhöhten Signalrauschen und zu unspezifischen Peaks führen würde. Der einfache Aufbau und geradlinige Analysenverlauf unter Vermeidung von Nasschemie gewährleistet eine hohe Störungssicherheit und geringen Wartungsaufwand.

Geringer Wartungsaufwand = niedrige Betriebskosten

Durch das spezielle, neuentwickelte Probengas-Aufbereitungsverfahren werden beim SM-3 keine
Reagenzien benötigt.
Die Zuverlässigkeit ist gegenüber Geräten, die mit nasschemischen Reduktionsverfahren arbeiten,
deutlich gesteigert.
Minimale Wartungskosten und hohe Verfügbarkeit sind die Folge.

Probengasentnahme

Das Probengas wird mit einer Sonde aus rostfreiem Stahl entnommen und durch eine beheizte Leitung dem Analysator zugeführt. Die gesamte Probengasleitung besteht aus Perfluoralkoxy (PFA), ein Material das sich durch einen minimalen Memoryeffekt auszeichnet. Die Abmessungen des Sondenflansches werden kundenspezifisch gefertigt (zum Beispiel DN 80/PN 6 oder ANSI 3"/ 150 lbs).

Die Bedeutung der kontinuierlichen Hg-Messung

Der Kontrolle von Quecksilber in Abgasen wird heute weltweit große Bedeutung beigemessen. Die Festsetzung immer schärferer Grenzwerte und die Forderung seitens der Öffentlichkeit nach lückenloser Überwachung von Verbrennungsanlagen haben ein zunehmendes Interesse an einem kontinuierlich messenden Überwachungssystem für Hg in Rauchgasen bewirkt. Wichtig für den Anwender ist es, eine zuverlässige und ökonomisch vertretbare Lösung zu finden. Bisher eingesetzte kontinuierliche Hg-Messgeräte basieren auf einer Automatisierung bekannter manueller Verfahren. Diese Vorgehensweise hat jedoch erhebliche Nachteile zur Folge: hoher Wartungsbedarf, unzuverlässiger Betrieb, voluminöse und schwere Apparate und nicht zuletzt ein hoher Preis.

Demgegenüber wird beim SM-3 ein völlig anderer Weg beschritten: Die Spaltung und Reduktion der Hg-Verbindungen im Rauchgas erfolgt thermisch-katalytisch. Nasschemische Reduktionsverfahren werden nicht benötigt. Deshalb ist beim SM-3 die Wartung kein besonderes Thema. Anschaffungs und Betriebskosten sind durch die neue Technik vergleichsweise niedrig. Durch seine Kompaktheit und das relativ geringe Gewicht kann der SM-3 auch mobil an wechselnden Probennahmeorten eingesetzt werden.

Mercury Stack Gas Monitor SM-3: Technische Daten

Messkomponente: Summe Quecksilber (Hg gesamt)
Messprinzip: thermisch-katalytische Reduktion, Atomabsorption (Kaltdampftechnik)
bei 253,7 nm
Messbereiche: 0 - 50 µg/m³
0 - 75 µg/m³
0 - 500 µg/m³
Nachweisgrenze: < 1 µg/m³
Ansprechzeit T90: < 60 Sekunden
Messzyklus: keiner, kontinuierliche Messung ohne Pausen
Druckluftverbrauch: ca. 10 L/h (p= 2 bar +/- 0,2 bar)
zulässige Umgebungstemperatur: 5 - 40 °C
Stromversorgung: 230 VAC / 50 Hz (+10% / -15%), 115 VAC/60 Hz (optional)
Elektrische Leistungsaufnahme: max. 1000 VA (Analyator)
max. 150 VA pro Meter Messgasleitung
Signalausgänge: analog: 4-20 mA (max. Bürde 500 Ohms)
digital: Statusausgang potentialfrei (Relaiskontakte)
Abmessungen: 550 x 1000 x 700 mm (BxHxT)
Gewicht: ca. 50 kg
Zertifizierung: Test durchgeführt durch TÜV München,
Bericht Nr. 24020562/August 1999), veröffentlicht in GMBl 1999/Nr. 33.
Mercury Instruments Als führender Entwickler und Hersteller von Präzisions-Analysegeräten, streben wir danach bestmögliche Lösungen anzubieten. Alle unsere Produkte sind nach dem ISO 9001 Qualitätsstandard hergestellt.

VM-3000

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