一種用于scr煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括氣體質(zhì)量流量計(jì)、氣體混合箱、混合氣體預(yù)加熱室、氣化器、反應(yīng)器、恒溫箱、氣液分離器、背壓閥、尾氣吸收瓶組和煙氣成份分析儀組成，其特征在于，所述裝置NO、SO2、N2、O2的四支進(jìn)氣管分別經(jīng)過減壓閥連接各支管的氣體質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)單向閥連接氣體混合箱連接混合氣體預(yù)加熱室連接恒溫箱反應(yīng)器連接至氣液分離器；氣液分離器頂端連接干燥器、取樣閥分別連接煙氣成份分析儀和背壓閥連接尾氣吸收瓶組；氣液分離器底部連接至液體收集閥，氣體混合箱上安裝有壓力表，NH3進(jìn)氣管經(jīng)減壓閥連接氣體質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)單向閥連接入恒溫箱。本實(shí)用新型應(yīng)用于大氣污染控制。
【專利說明】—種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于大氣污染控制【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種用于煙氣脫硝催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，可為煙氣脫硝實(shí)驗(yàn)提供準(zhǔn)確技術(shù)數(shù)據(jù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝催化劑的日常運(yùn)行管理。

【背景技術(shù)】
[0002]SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑的活性與煙氣空速、氨氮摩爾比、氮氧化物脫除率、煙氣流量、催化劑體積等因素有關(guān)，對催化劑活性的有效評價(jià)，關(guān)系到火電企業(yè)NOx是否達(dá)標(biāo)排放，NH3的逃逸量是否超標(biāo)及是否會(huì)在下游空預(yù)器等設(shè)備上產(chǎn)生銨鹽等問題。另一方面，催化劑活性指標(biāo)關(guān)系到脫硝催化劑在日常運(yùn)行中的失活、再生、更換是火電企業(yè)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化與調(diào)整的依據(jù)。
[0003]脫硝催化劑是在恒定溫度下脫硝反應(yīng)，不同的脫硝溫度對脫硝活性均有影響，目前如何保證脫硝裝置上反應(yīng)氣體溫度恒定的恒溫構(gòu)件未見報(bào)道，另外，脫硝催化劑在脫硝裝置內(nèi)長時(shí)間運(yùn)行后其表面積灰產(chǎn)生一定的系統(tǒng)阻力，如何考察在一定系統(tǒng)阻力下脫硝催化劑的脫硝活性，也是目前裝置需解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案:一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括氣體質(zhì)量流量計(jì)、氣體混合箱、混合氣體預(yù)加熱室、氣化器、反應(yīng)器、恒溫箱、氣液分離器、背壓閥、尾氣吸收瓶組和煙氣成份分析儀組成，其特征在于，所述裝置NO、SO2, N2, O2的四支進(jìn)氣管分別經(jīng)過減壓閥連接各支管的氣體質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)單向閥連接氣體混合箱連接混合氣體預(yù)加熱室連接恒溫箱反應(yīng)器連接至氣液分離器；氣液分離器頂端連接干燥器、取樣閥分別連接煙氣成份分析儀和背壓閥連接尾氣吸收瓶組；氣液分離器底部連接至調(diào)節(jié)閥后收集液體，氣體混合箱上安裝有壓力表，NH3進(jìn)氣管經(jīng)減壓閥連接氣體質(zhì)量流量計(jì)經(jīng)單向閥連接入恒溫箱；蒸餾水管經(jīng)蠕動(dòng)泵連接氣化器連接入恒溫箱，并在恒溫箱和反應(yīng)器上均設(shè)有溫度控制裝置TC。
[0006]上述的一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述恒溫箱內(nèi)設(shè)置有加熱電阻和熱電偶和四通閥，四通閥連接進(jìn)反應(yīng)器管路的同時(shí)分別連接NH3進(jìn)氣管、蒸餾水管及NO、SO2, N2, O2的混合氣管，恒溫箱結(jié)構(gòu)為前開式梯形結(jié)構(gòu)，內(nèi)置兩組500W的加熱電阻，并配有熱電偶檢測控制器件。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果
[0008]實(shí)驗(yàn)廢氣通過尾氣吸收瓶組吸收后排放，通過反應(yīng)器前后氮氧化物濃度的變化獲得脫硝效率，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)置的參數(shù)，可計(jì)算出催化劑的活性指標(biāo)。在此過程中恒溫箱能保證反應(yīng)氣體由預(yù)加熱器、氣化器、NH3氣進(jìn)入反應(yīng)器過程中氣體管路不掉溫，脫硝反應(yīng)溫度恒定。通過調(diào)節(jié)背壓閥由壓力表顯示，可模擬不同系統(tǒng)阻力條件下的脫硝反應(yīng)。
[0009]恒溫箱構(gòu)件為前開式梯形結(jié)構(gòu)，內(nèi)置兩組500W的加熱電阻，內(nèi)置四通閥及反應(yīng)器進(jìn)氣連接管路，并配有熱電偶檢測控制器件，并在恒溫箱和反應(yīng)器上均設(shè)有溫度控制裝置TC。以上組成在實(shí)現(xiàn)評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí)可保證氣體在進(jìn)入反應(yīng)器過程中恒溫，可控。
[0010]一、一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其采用多路氣體進(jìn)樣的方式，可模擬火電煙氣的基本組成。
[0011]二、實(shí)驗(yàn)裝置氣體管路進(jìn)反應(yīng)器關(guān)鍵部位采用恒溫箱形式，反應(yīng)器氣路連接主要部件內(nèi)置于恒溫箱內(nèi)，可恒溫考察不同煙氣條件下的脫硝活性。三、該裝置氣路系統(tǒng)尾端安裝有背壓閥，能保持脫硝反應(yīng)系統(tǒng)所需壓力，可模擬不同系統(tǒng)阻力條件下的脫硝反應(yīng)。
[0012]四、該實(shí)驗(yàn)所用蜂狀催化劑尺寸為30X30X 150mm的4X4孔催化劑形狀，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)依據(jù)催化劑形狀構(gòu)成，催化劑放置于反應(yīng)器內(nèi)。
[0013]五、該裝置具有結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控溫好、檢測數(shù)據(jù)平行性好、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是恒溫箱結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]參照圖1所示,其中:1、Γ氣體質(zhì)量流量計(jì)；2氣體混合箱；3混合氣體預(yù)加熱室；4氣化器；5反應(yīng)器；6恒溫箱；7氣液分離器；8背壓閥；9尾氣吸收瓶組；10煙氣成份分析儀；11壓力表；12調(diào)節(jié)閥；H2O是指蒸餾水；
[0018]參照圖2所示是恒溫箱結(jié)構(gòu)示意圖，其中:13加熱電阻；14熱電偶；15四通閥。
[0019]本實(shí)用新型的一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括氣體質(zhì)量流量計(jì)1、P、氣體混合箱2、混合氣體預(yù)加熱室3、氣化器4、反應(yīng)器5、恒溫箱6、氣液分離器7、背壓閥8、尾氣吸收瓶組9和煙氣成份分析儀10等組成，所述裝置NO、SO2, N2,O2的四支進(jìn)氣管分別經(jīng)過減壓閥連接各支管的氣體質(zhì)量流量計(jì)I經(jīng)單向閥連接氣體混合箱2連接混合氣體預(yù)加熱室3連接恒溫箱6反應(yīng)器5連接至氣液分離器7 ;氣液分離器7頂端連接干燥器、取樣閥分別連接煙氣成份分析儀10和背壓閥8連接尾氣吸收瓶組9 ;氣液分離器7底部連接至調(diào)節(jié)閥12后收集液體，氣體混合箱2上安裝有壓力表11，NH3進(jìn)氣管經(jīng)減壓閥連接氣體質(zhì)量流量計(jì)P經(jīng)單向閥連接入恒溫箱6;蒸餾水管經(jīng)蠕動(dòng)泵連接氣化器4連接入恒溫箱6，并在恒溫箱6和反應(yīng)器5上均設(shè)有溫度控制裝置TC。
[0020]上述的一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，所述恒溫箱6內(nèi)設(shè)置有加熱電阻13和熱電偶14和四通閥15，四通閥連接進(jìn)反應(yīng)器管路的同時(shí)分別連接NH3進(jìn)氣管、蒸餾水管及N0、S02、N2、02的混合氣管，恒溫箱構(gòu)件為前開式梯形結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為316L不銹鋼，內(nèi)置兩組500W的加熱電阻，并配有熱電偶檢測控制器件連接溫度控制裝置TC。
[0021]本實(shí)用新型的脫硝活性實(shí)驗(yàn)評價(jià)過程如下:蜂狀催化劑試樣經(jīng)馬弗爐在一定溫度下煅燒恒重后，設(shè)定模擬實(shí)驗(yàn)的參數(shù):溫度、空速、和煙氣組份濃度，模擬氣體先后進(jìn)入氣體混合箱2和混合氣體預(yù)加熱室3，在恒溫箱6內(nèi)與氣化器4產(chǎn)生的水蒸氣及NH3匯合后經(jīng)四通閥15進(jìn)入反應(yīng)器5，實(shí)現(xiàn)催化脫硝反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)廢氣通過尾氣吸收瓶組9吸收后排放。通過反應(yīng)器5前后氮氧化物濃度的變化獲得脫硝效率，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)置的參數(shù)，可計(jì)算出催化劑的活性指標(biāo)。在此過程中恒溫箱6能保證反應(yīng)氣體由混合氣體預(yù)加熱室3、氣化器4、NH3氣進(jìn)入反應(yīng)器5過程中氣體管路不掉溫，脫硝反應(yīng)溫度恒定。通過調(diào)節(jié)背壓閥8由壓力表11顯示，可模擬不同系統(tǒng)阻力條件下的脫硝反應(yīng)。
[0022]恒溫箱6構(gòu)件為前開式梯形結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為316L不銹鋼，內(nèi)置兩組500W的加熱電阻，內(nèi)置四通閥及反應(yīng)器進(jìn)氣連接管路，并配有熱電偶14檢測控制器件，并在恒溫箱6和反應(yīng)器5上均設(shè)有溫度控制裝置TC。以上構(gòu)件在實(shí)現(xiàn)評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí)可保證氣體在進(jìn)入反應(yīng)器過程中恒溫，可控。
實(shí)施例
[0023]一、設(shè)定混合氣體預(yù)加熱室3、氣化器4、反應(yīng)器5溫度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求調(diào)整好各氣體質(zhì)量流量計(jì)1、Ρ流量。依據(jù)煙氣含濕量的要求，調(diào)節(jié)蒸餾水流經(jīng)蠕動(dòng)泵經(jīng)氣化器4的流量。
[0024]二、待混合氣體預(yù)加熱室3、氣化器4、反應(yīng)器5溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，依次開啟N2、NO、SO2, O2氣體減壓閥閥門，根據(jù)各氣體組分濃度設(shè)定質(zhì)量流量，氣體在氣體混合箱2內(nèi)混合后經(jīng)混合氣體預(yù)加熱室3在恒溫箱6內(nèi)與四通閥15連接后經(jīng)反應(yīng)器5、氣液分離器7、干燥器、取樣閥后由自動(dòng)煙氣成份分析儀10檢測NO及各混合氣體初始濃度。
[0025]三、待初始?xì)怏w濃度檢測完畢后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求的ΝΗ3/Ν0摩爾比，設(shè)定NH3質(zhì)量流量完畢后，開啟NH3氣體鋼瓶，反應(yīng)氣體經(jīng)反應(yīng)器5在設(shè)定溫度完成脫硝反應(yīng)后經(jīng)氣液分離器7、干燥器、取樣閥后由自動(dòng)煙氣成份分析儀10檢測NO濃度。
[0026]四、根據(jù)氮氧化物濃度的脫除率，根據(jù)公式計(jì)算催化劑的活性。
[0027]式中:催化劑活性；氮化物脫除率ΝΗ3/Ν0摩爾比；空間速度
[0028]反應(yīng)后尾氣可由尾氣吸收瓶組9吸收，尾液收集可通過調(diào)節(jié)氣液分離器下端調(diào)節(jié)閥12實(shí)現(xiàn)，在調(diào)節(jié)閥12關(guān)閉狀態(tài)下，調(diào)節(jié)背壓閥8可控制反應(yīng)系統(tǒng)壓力，實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)阻力條件下的脫硝反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括氣體質(zhì)量流量計(jì)(1、1')、氣體混合箱(2)、混合氣體預(yù)加熱室(3)、氣化器(4)、反應(yīng)器(5)、恒溫箱(6)、氣液分離器(7)、背壓閥(8)、尾氣吸收瓶組(9)和煙氣成份分析儀(10)組成，其特征在于，所述裝置NO、SO2, N2, O2的四支進(jìn)氣管分別經(jīng)過減壓閥連接各支管的氣體質(zhì)量流量計(jì)(I)經(jīng)單向閥連接氣體混合箱(2)連接混合氣體預(yù)加熱室(3)連接恒溫箱(6)反應(yīng)器(5)連接至氣液分離器(7);氣液分離器(7)頂端連接干燥器、取樣閥分別連接煙氣成份分析儀(10)和背壓閥(8)連接尾氣吸收瓶組(9);氣液分離器(7)底部連接至調(diào)節(jié)閥(12)后收集液體，氣體混合箱(2)上安裝有壓力表(11)，冊13進(jìn)氣管經(jīng)減壓閥連接氣體質(zhì)量流量計(jì)(I')經(jīng)單向閥連接入恒溫箱(6);蒸餾水管經(jīng)蠕動(dòng)泵連接氣化器(4)連接入恒溫箱(6)，并在恒溫箱(6)和反應(yīng)器(5)上均設(shè)有溫度控制裝置TC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述恒溫箱(6)內(nèi)設(shè)置有加熱電阻(13)和熱電偶(14)和四通閥(15)，四通閥連接進(jìn)反應(yīng)器管路的同時(shí)分別連接NH3進(jìn)氣管、蒸餾水管及N0、S02、N2、02的混合氣管，恒溫箱構(gòu)件為前開式梯形結(jié)構(gòu)，內(nèi)置兩組500W的加熱電阻，并配有熱電偶檢測控制器件。
【文檔編號】G01N33/00GK204044136SQ201420527796
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】劉海剛, 唐宏學(xué), 呂新社, 馬志勇, 牛桂然, 王文俠, 吳朝香, 郭會(huì)賓, 楊卓然, 趙增兵 申請人:青海省化工設(shè)計(jì)研究院有限公司, 青海華電大通發(fā)電有限公司