SISTEMAS PARA ANÁLISIS DE MERCURIO REACTIVO Y PARTICULADO

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1 SISTEMAS PARA ANÁLISIS DE MERCURIO REACTIVO Y PARTICULADO DISTRIBUIDO POR:

2 Unidad de Especiación de Mercurio Modelo 1130 La Unidad de Especiación de Mercurio Tekran Modelo 1130 proporciona al Analizador de Vapor de Mercurio Modelo 2537A la cualidad de muestrear simultáneamente las especies de mercurio elemental y mercurio reactivo gaseoso (RGM) en el aire ambiente. Aunque la mayoría del mercurio atmosférico se presenta en forma elemental, es importante esta diferenciación debido al gran impacto local de las formas reactivas (iónicas). (El mercurio reactivo es muy superior en deposición húmeda y seca al elemental). La especiación es de especial interés en fuentes industriales, así como en incineradoras de residuos que descargan la mayoría de sus emisiones de mercurio en forma iónica, particularmente como cloruro mercúrico (HgCl 2 ). Pag. 2

3 Principios de Operación Un denuder con un revestimiento especial captura el mercurio reactivo mientras que permite el paso del mercurio elemental. Durante la fase de muestreo (adsorción), el Modelo 2537A mide en tiempo real el mercurio elemental. Durante la fase de análisis (desorción), el denuder se llena de aire cero y se calienta. Esto provoca la liberación del mercurio reactivo capturado y la reducción a la forma elemental. El Modelo 2537A detecta este mercurio eluído, dando una medida del mercurio reactivo total durante el periodo previo de muestreo. Después del enfriamiento, el denuder queda listo para un nuevo ciclo. Todos los parámetros de tiempo en el Modelo 1130 son programables, permitiendo que las lecturas automáticas de RGM sean tomadas en los intervalos especificados por el usuario. (Entre 30 minutos y 6 horas). Expansión del Sistema El sistema es capaz de operar en conjunción con la Unidad de Mercurio Particulado Modelo Este módulo se monta directamente encima del Modelo 1130 y da la capacidad adicional de medir la fracción fina (< 2,5 micras) de mercurio particulado simultáneamente a las formas elemental y reactiva. Pag. 3

4 Módulo de Denuder: El módulo de denuder está localizado fuera del equipo, eliminando los problemas inherentes asociados al transporte de mercurio reactivo. El módulo está aislado y la temperatura controlada para permitir la operación estable a lo largo del año. Línea de Calefacción: Se utiliza una línea de calefacción para minimizar pérdidas en el transporte de aire y aire cero entre los componentes del sistema. Módulo de Bomba: El módulo de bomba genera el flujo adicional requerido para incrementar las cargas en el denuder. Un controlador de caudal Pag. 4

5 utilizando una bomba y un medidor de flujo másico aseguran un caudal exacto. La misma bomba y la combinación MFM se utilizan durante la fase de análisis para generar el aire cero necesario para la desorción. El módulo de la bomba también proporciona el aire cero necesario para los ciclos de limpieza y calibración del instrumento, evitando así la necesidad de separar el cilindro de aire cero presurizado y el regulador. Controlador: La unidad de control permite el control de tiempo y evento llevados de varias funciones del instrumento requeridas por el Modelo Está completamente sincronizado con las operaciones del analizador del Modelo 2537A. Todos los tiempos de los ciclos de desorción y muestreo del Modelo 1130 son completamente programables. Las calibraciones de rutina del Modelo 2537A se inician por esta unidad para asegurar que las calibraciones no interrumpen las operaciones de desorción. El módulo de control también es capaz de manejar la secuencia de análisis de la unidad de partículas del Modelo Denuder: El denuder regenerable puede ser recubierto periódicamente, si es necesario. El reemplazamiento en campo del denuder es simple y no requiere herramientas. Se puede aclarar el denuder utilizando agua desionizada y recubrir en campo. Alternativamente, se puede suministrar un segundo denuder con el muestreador para permitir el intercambio en campo, con el posterior recubrimiento en su laboratorio. Durante el muestreo, el caudal total a través del denuder consiste en dos componentes. El Modelo 2537A trabaja típicamente a 1 lpm y el módulo de la bomba a 9 lpm. Ambos caudales se fijan utilizando monitores de flujo másico con los controladores de la bomba. Pag. 5

6 Manejo de Datos: Tekran suministra una aplicación de Windows, Combine con cada Modelo 2537A. Este programa gratuito da una alineación correcta de tiempo para cada configuración de lectura de datos, dejando los huecos apropiados durante periodos sin datos, y combinando resultados de varios archivos de datos. Combine también puede separar datos basados en el estado del Modelo Las lecturas de RGM y Hg 0 se pueden colocar en columnas separadas, haciendo un procesamiento posterior por programas de hojas de datos o bases de datos. Unidad de Mercurio Particulado Modelo 1135 La Unidad de Mercurio Particulado Tekran Modelo 1135 se utiliza con la Unidad de Especiación Modelo 1130 y el Analizador de Mercurio Modelo 2537A para el muestreo simultáneo de mercurio particulado (Hg P ), mercurio elemental (Hg 0 ) y mercurio reactivo gaseoso (RGM) en el aire ambiente. El sistema está completamente automatizado, permite operación desatendida con los tres componentes midiendo concurrentemente. Aunque la mayoría del mercurio atmosférico está presente en la forma elemental, la diferenciación entre los tres tipos es importante debido a los impactos de amplia variedad local de cada tipo. (El mercurio particulado y reactivo gaseoso Pag. 6

7 tienen caudales de deposición húmeda y seca más altos que el elemental). La especiación de aire ambiente es de particular interés en fuentes industriales e incineradoras de residuos que descargan frecuentemente la mayoría de sus emisiones de mercurio en forma particulada o iónica. Uno de los mayores problemas con los métodos de medida de mercurio convencionales es que el mercurio reactivo gaseoso es atrapados sobre el medio filtrante con el mercurio particulado. Esto puede dar falsas medidas. El sistema de especiación Tekran resuelve este problema sacando el componente gaseoso reactivo con un denuder, antes del muestreo de mercurio particulado. Principios de Operación Durante el muestreo, el mercurio reactivo gaseoso de la atmósfera se captura en el Módulo de Denuder del Modelo El mercurio particulado se retiene sobre un único filtro recambiable de cuarzo en el Modelo El mercurio elemental pasa a través de ambas unidades y es analizado en continuo por el Modelo 2537A. Los componentes entonces se desorben secuencialmente durante la fase de análisis. Pag. 7

8 Diagrama de Flujo del Sistema: Ciclo de Desorción Aire cero: El sistema de muestreo se rellena con aire cero. Este aire actúa como portador durante los pasos posteriores del análisis. Pirolizador: El pirolizador se calienta. Esto convierte a forma elemental los compuestos de mercurio que son eluídos durante los pasos posteriores. Trampa de Partículas: La trampa regenerable de partículas se calienta. Esto desorbe el mercurio particulado de la trampa. El Modelo 2537A mide cuantitativamente el mercurio liberado durante esta etapa. Pag. 8

9 Denuder: Se calienta entonces el denuder, liberando el RGM retenido en el periodo de muestreo previo. El pirolizador y la trampa de partículas continúan calentándose durante este paso, permitiendo la elución del mercurio sin pérdidas. Manejo de Datos: Tekran suministra una aplicación de Windows, Combine con cada Modelo 2537A. Este programa gratuito da una alineación correcta de tiempo para cada configuración de lectura de datos, dejando los huecos apropiados durante periodos sin datos, y combinando resultados de varios archivos de datos. Combine también puede separar datos basados en el estado del sistema de especiación. Las lecturas de RGM, Hg P y Hg 0 se pueden colocar en columnas separadas, haciendo un procesamiento posterior por programas de hojas de datos o bases de datos. Pag. 9