权利要求
1.一种汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，包括：扩流降速模块和梯度冷凝组件，其中，
所述扩流降速模块包括，进气口(1)和一级冷凝单元(7);
所述进气口(1)为锥形进气口，所述进气口(1)与所述一级冷凝单元(7)连接，所述一级冷凝单元(7)为螺旋形式的导流管，且沿气流方向渐扩螺距盘绕;
所述梯度冷凝组件包括，二级冷凝单元(8);
所述一级冷凝单元(7)出气端与所述二级冷凝单元(8)的进气端通过连接管路连接，所述二级冷凝单元(8)沿气流方向设置三层结构，其中三层结构设置有不同的填充材料;
所述一级冷凝单元(7)与所述二级冷凝单元(8)上设置有冷却介质流路，以对其内的气流进行冷却;
所述一级冷凝单元(7)与所述二级冷凝单元(8)连接管路之间设置回收口(6)，所述回收口(6)用于回收冷凝汞。
2.如权利要求1所述的汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，所述一级冷凝单元(7)沿气流方向重力方向设置，或，与重力方向具有对应的倾斜角度设置;
所述二级冷凝单元(8)沿气流反方向朝重力方向，或，与重力方向具有对应的倾斜角度设置。
3.如权利要求1所述的汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，所述一级冷凝单元(7)与所述二级冷凝单元(8)平行设置。
4.如权利要求2所述的汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，所述一级冷凝单元(7)沿气流方向渐扩螺距盘绕3-5圈，以使得气流流速从高速降至低速。
5.如权利要求1所述的汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，所述进气口(1)的锥形进气口的规格为锥角15°-30°、弯头曲率半径R=1.5D-2D。
6.如权利要求1所述的汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，所述二级冷凝单元(8)的出气端为出气口(2)，所述出气口(2)串联弹簧式单向阀与U型液封槽，其中U型液封槽内保持指定高度的汞液层。
7.如权利要求1所述的汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，所述二级冷凝单元(8)沿气流方向设置的三层结构包括自重力方向向上的：
金属泡沫层，孔径50ppi-100ppi;
不锈钢丝网层，目数150-300;
多孔陶瓷块，孔隙率>80%。
8.如权利要求1所述的汞蒸气冷凝回收组件，其特征在于，所述冷却介质流路包括：
基于所述一级冷凝单元(7)与所述二级冷凝单元(8)设置的进水口(3)，出水口(4)以及水路串联口(5)，所述水路串联口(5)用于将所述一级冷凝单元(7)与所述二级冷凝单元(8)设置的冷却介质流路进行串联。
9.一种汞蒸气冷凝回收系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的汞蒸气冷凝回收组件和集汞腔;
所述集汞腔与所述汞蒸气冷凝回收组件的回收口(6)连接，所述集汞腔内置FFKM涂层，连接气动隔膜阀。
10.如权利要求9所述汞蒸气冷凝回收系统，其特征在于，集汞腔侧壁设置有液位传感器。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及工业废气处理技术领域，尤其涉及一种汞蒸气冷凝回收组件及汞蒸气冷凝回收系统。
背景技术
[0002]在汞蒸气回收、汞原料提纯、冶金、化工及含汞废物处理等领域，汞蒸气冷凝是重要的分离提纯手段。传统装置在运行过程中需要持续维持真空环境，通常依赖扩散泵与机械泵串联组成的真空系统进行抽真空作业。然而，现有技术存在显著缺陷：在含汞元素的高温工艺中产生的汞蒸气会随真空管路进入泵体系统，尤其在安装有扩散泵的设备或装置中，在扩散泵的加热油介质和机械泵的腔体内发生冷凝积聚。这一现象会导致多重技术问题：
(1)扩散泵油被汞污染后导热性能劣化，真空度显著下降;
(2)机械泵内部构件与汞蒸气发生汞齐化反应，造成轴承腐蚀与密封失效;
(3)汞在泵体内的不可控积聚还存在二次挥发风险。虽然现有技术中常在管道中设置冷阱装置，但普遍存在冷凝效率低、汞回收不便等问题，特别是对高流速汞蒸气的拦截率不足，且未考虑与真空系统的压力匹配特性。
发明内容
[0003]本申请实施例提供一种汞蒸气冷凝回收组件及汞蒸气冷凝回收系统，专用于汞蒸气回收的高效冷凝，在维持系统真空度的同时实现汞蒸气的定向冷凝拦截，兼具便捷的汞回收功能，保护真空泵组并实现汞资源的安全回收。
[0004]本申请实施例提供一种汞蒸气冷凝回收组件，包括：扩流降速模块和梯度冷凝组件，其中，
所述扩流降速模块包括，进气口和一级冷凝单元;
所述进气口为锥形进气口，所述进气口与所述一级冷凝单元连接，所述一级冷凝单元为螺旋形式的导流管，且沿气流方向渐扩螺距盘绕;
所述梯度冷凝组件包括，二级冷凝单元;
所述一级冷凝单元出气端与所述二级冷凝单元的进气端通过连接管路连接，所述二级冷凝单元沿气流方向设置三层结构，其中三层结构设置有不同的填充材料;
所述一级冷凝单元与所述二级冷凝单元上设置有冷却介质流路，以对其内的气流进行冷却;
所述一级冷凝单元与所述二级冷凝单元连接管路之间设置回收口，所述回收口用于回收冷凝汞。
[0005]本申请实施例提供一种汞蒸气冷凝回收系统，包括如前述的汞蒸气冷凝回收组件和集汞腔;
所述集汞腔与所述汞蒸气冷凝回收组件的回收口连接，所述集汞腔内置FFKM涂层，连接气动隔膜阀。
[0006]本申请实施例的汞蒸气冷凝回收组件能够在维持系统真空度的同时实现汞蒸气的定向冷凝拦截，兼具便捷的汞回收功能，保护真空泵组并实现汞资源的安全回收。
[0007]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0008]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施例的汞蒸气冷凝回收组件的整体结构示意;
图2为本申请实施例的汞蒸气冷凝回收组件的侧面结构示意;
图3为本申请实施例的汞蒸气冷凝回收组件的扩流降速模块结构示意;
图4为本申请实施例的汞蒸气冷凝回收组件的梯度冷凝组件结构示意。
具体实施方式
[0009]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0010]本申请实施例提供一种汞蒸气冷凝回收组件，如图1、图2所示，包括：扩流降速模块和梯度冷凝组件，其中，
所述扩流降速模块包括，进气口1和一级冷凝单元7;
所述进气口1为锥形进气口，所述进气口1与所述一级冷凝单元7连接，所述一级冷凝单元7为螺旋形式的导流管，且沿气流方向渐扩螺距盘绕;
所述梯度冷凝组件包括，二级冷凝单元8;
所述一级冷凝单元7出气端与所述二级冷凝单元8的进气端通过连接管路连接，所述二级冷凝单元8沿气流方向设置三层结构，其中三层结构设置有不同的填充材料;
所述一级冷凝单元7与所述二级冷凝单元8上设置有冷却介质流路，以对其内的气流进行冷却;
所述一级冷凝单元7与所述二级冷凝单元8的连接管路上设置回收口6，所述回收口6用于回收冷凝汞，例如一些示例中一级冷凝单元7与二级冷凝单元8之间的连接管路的底部设置有回收口6。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述一级冷凝单元7沿气流方向重力方向设置，或，与重力方向具有对应的倾斜角度设置;
所述二级冷凝单元8沿气流反方向朝重力方向，或，与重力方向具有对应的倾斜角度设置。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述一级冷凝单元7与所述二级冷凝单元8平行设置，一级冷凝单元7与二级冷凝单元8之间的连接管路为U形结构。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述一级冷凝单元7沿气流方向渐扩螺距盘绕3-5圈，以使得气流流速从高速降至低速。
[0014]在本申请的一些实施例中，如图3所示，所述进气口1的锥形进气口的规格为锥角15°-30°、弯头11的曲率半径R=1.5D-2D，弯头11连接至螺旋形式的导流管71。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述二级冷凝单元8的出气端为出气口2，所述出气口2串联弹簧式单向阀与U型液封槽，其中U型液封槽内保持指定高度的汞液层，例如5-10mm汞液层，在出气口设置单向阀与液封槽;关键部件采用耐汞腐蚀材料，从物理阻断与材料耐蚀双重维度隔绝汞污染。
[0016]在本申请的一些实施例中，如图4所示，所述二级冷凝单元8沿气流方向设置的三层结构包括自重力方向向上的：
金属泡沫层81，孔径50ppi-100ppi;
不锈钢丝网层82，目数150-300;
多孔陶瓷块83，孔隙率>80%。
[0017]本申请的防返流双保险与耐蚀材料组合彻底阻断汞污染路径，扩散泵换油周期从200小时延长至800小时(泵油粘度变化<3%)，机械泵大修周期从6个月延长至2年(轴承磨损量<0.01mm/800h)，设备综合维护成本降低83%。
[0018]在本申请的一些实施例中，如图1所示，所述冷却介质流路包括：
基于所述一级冷凝单元7与所述二级冷凝单元8设置的进水口3，出水口4以及水路串联口5，所述水路串联口5用于将所述一级冷凝单元7与所述二级冷凝单元8设置的冷却介质流路进行串联。
[0019]本申请的汞蒸气冷凝回收组件的工作流程：
1、汞蒸气从锥形进气口1进入装置;
2、先经螺旋导流管一级水冷单元7初步冷凝，同时流速降至原值的10%-15%;
3、残余汞蒸气依次通过金属泡沫层(破碎蒸气团)、丝网层(毛细凝聚)、多孔陶瓷(分子吸附)，在二级段被完全捕集;
4、冷凝汞液沿壁面流入集汞腔;
5、净化气体从出气口排出;
6、定期开启排汞阀回收汞。
[0020]本申请的汞蒸气冷凝回收组件通过扩流降速与梯度捕集协同作用，在12L/min流速下实现99.7%拦截率，较传统装置提升近15个百分点，实现高流速汞蒸气捕捉效率革命性提升。
[0021]本申请的汞蒸气冷凝回收组件的流线型设计与动态压差控制使系统在10⁻³Pa级真空环境下压损稳定≤30Pa，真空度波动范围<±5%，保障高精度蒸馏工艺连续运行，使得真空系统稳定性根本性改善。
[0022]本申请实施例还提出一种汞蒸气冷凝回收系统，包括如前述的汞蒸气冷凝回收组件和集汞腔;
所述集汞腔与所述汞蒸气冷凝回收组件的回收口6连接，所述集汞腔内置FFKM涂层，连接气动隔膜阀。
[0023]本申请采用一级低温冷凝段与二级高比表面积捕集段的组合设计，在维持系统真空度的同时实现汞蒸气的高效冷凝(拦截率>99%)，并通过模块化集汞结构实现液态汞的安全回收，保护了真空泵等关键设备，特别适用于涉及汞蒸气回收、汞原料提纯、电子废物回收以及氯碱工业等领域的汞蒸馏纯化工艺，填补了该技术领域专用高效冷凝方法的空白。
[0024]在一些实施例中，集汞腔侧壁设置有液位传感器。
[0025]需要说明的是，在本申请各实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0026]上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0027]上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。
说明书附图(4)
