CN109406711A - 一种用于scr脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置及其尾气吸收方法 - Google Patents

一种用于scr脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置及其尾气吸收方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置及其尾气吸收方法，属于SCR脱硝催化剂性能检测与评价领域。本发明包括吸收液制备与储存系统、尾气吸收与控制系统、废液储存与输送系统，利用NaOH溶液作为模拟烟气的尾气吸收液，通过设置两只吸收罐及一只控制柜，并结合吸收罐液位、pH值等信号，采用开关量控制手段实现吸收液的补充、吸收罐内废液的排放及吸收罐的切换。进入吸收罐的尾气通过吸收罐鼓泡器及气流扰动机构与吸收液充分接触反应，主要用于尾气中SO2、SO3、NO2等污染物的吸收，具有系统稳定性强、手动与自动控制并用、能够连续运行、SO2、SO3、NO2等污染物吸收彻底等优点，具有较好的应用前景。

Description

一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置及其尾气 吸收方法
技术领域
本发明涉及SCR脱硝催化剂性能检测与评价领域，具体涉及一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置及其尾气吸收方法。
背景技术
国内针对SCR脱硝催化剂的性能检测与评价，主要采用中试试验台或全尺寸试验台，为了真实反映电厂SCR脱硝烟气的情况，采用模拟烟气，成分包括N2、O2、NO、NH3、SO2和水蒸气，各成分含量按实际烟气情况进行配气，如申请号为201810050140.8的中国专利。经过脱硝反应后的尾气中残留的污染性气体有NO、NO2、NH3、SO2和SO3，其中NO、NO2、NH3和SO3的含量较低，SO2含量较高，一般尾气中至少含有600mg/m3（标态、干基、6%O2）的SO2，有时甚至高达12000 mg/m3（标态、干基、6%O2）以上，所以尾气的吸收主要是针对SO2。SO2作为一种具有强烈刺激性气味的气体，对人类的健康产生严重威胁，进入大气后，在水汽的凝结过程中溶于水，并随雨水降落形成酸雨，酸雨破坏植被的生长，腐蚀建筑物的表面，因此不能随意排放。SCR脱硝催化剂的性能检测试验台周围是试验人员长期停留的区域，若尾气处理不当，势必会危害试验人员的健康，加之空气流动引起扩散，对过往人群也将产生嗅觉污染，配备稳定高效的尾气吸收装置既能避免SO2带来的污染，又能提高催化剂检测单位的环保形象。
SO2作为一种酸性气体，一般烟气量不大的情况下可直接采用强碱溶液加以吸收。氢氧化钠（NaOH）是一种易溶于水的强减，其溶液可有效吸收SO2气体，化学反应式如下：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O （NaOH足量）
NaOH+SO2→NaHSO3 （NaOH不足）
为了确保SO2充分吸收，一般采用足量的碱液，保证吸收液始终呈碱性。因SCR脱硝催化剂性能检测试验期间尾气排放具有持续性，可通过设置两只吸收罐，一用一备，吸收液采用NaOH溶液，利用控制柜逻辑实现两只吸收罐的自动切换，罐内废液的排出及吸收液的补充，使SO2气体得到持续有效地吸收。另外，NaOH溶液在吸收SO2气体的同时也能协同脱除尾气中少量的NO2、SO3等污染物。
发明内容
本发明的目的在于针对当前SCR脱硝催化剂性能检测试验模拟烟气的尾气吸收存在吸收装置过于简单，SO2、SO3、NO2等污染物吸收效果差，吸收液利用率低，废液不能妥善处理等问题，提出一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置及其尾气吸收方法，具体如下：
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，包括吸收液制备与储存系统、尾气吸收与控制系统以及废液储存与输送系统；所述吸收液制备与储存系统包括吸收液制备罐、手动球阀、注水管、吸收液制备罐浮子液位计、加料口和搅拌器，所述注水管与吸收液制备罐连通，所述手动球阀安装在注水管上，所述吸收液制备罐浮子液位计设置在吸收液制备罐的一侧，所述加料口设置在吸收液制备罐的顶部，所述搅拌器设置在吸收液制备罐内；所述尾气吸收与控制系统包括控制柜、吸收液输出泵、A吸收罐进液管路电磁阀、吸收液输出母管、A吸收罐进液管路、A吸收罐、A吸收罐浮子液位计、B吸收罐进液管路电磁阀、B吸收罐进液管路、B吸收罐、B吸收罐浮子液位计、尾气输出管、A吸收罐进气管路电磁阀、A吸收罐进气管路、A吸收罐鼓泡器、A吸收罐气流扰动机构、A吸收罐排气管、A吸收罐在线pH计、A吸收罐排液管路电磁阀、B吸收罐进气管路电磁阀、B吸收罐进气管路、B吸收罐鼓泡器、B吸收罐气流扰动机构、B吸收罐排气管、B吸收罐在线pH计和B吸收罐排液管路电磁阀，所述吸收液输出母管的一端与吸收液制备罐连通，所述吸收液输出母管的另一端分别与A吸收罐进液管路和B吸收罐进液管路连通，所述A吸收罐进液管路和B吸收罐进液管路还分别与A吸收罐和B吸收罐连通，所述吸收液输出泵设置在吸收液输出母管上，所述A吸收罐进液管路电磁阀和B吸收罐进液管路电磁阀分别安装在A吸收罐进液管路和B吸收罐进液管路上，所述A吸收罐浮子液位计和B吸收罐浮子液位计分别设置在A吸收罐和B吸收罐的侧面，所述尾气输出管分别与A吸收罐进气管路和B吸收罐进气管路连通，所述A吸收罐进气管路连通至A吸收罐内，且A吸收罐进气管路的端部与A吸收罐鼓泡器连接，所述B吸收罐进气管路连通至B吸收罐内，且B吸收罐进气管路的端部与B吸收罐鼓泡器连接，所述A吸收罐进气管路电磁阀和B吸收罐进气管路电磁阀分别安装在A吸收罐进气管路和B吸收罐进气管路上，所述A吸收罐气流扰动机构和B吸收罐气流扰动机构分别设置在A吸收罐和B吸收罐内，且A吸收罐气流扰动机构和B吸收罐气流扰动机构分别位于A吸收罐鼓泡器和B吸收罐鼓泡器的上方，所述A吸收罐在线pH计和B吸收罐在线pH计分别设置在A吸收罐和B吸收罐上，所述A吸收罐排气管设置在A吸收罐的顶部，所述B吸收罐排气管设置在B吸收罐的顶部，所述A吸收罐和B吸收罐分别与废液储存与输送系统连通，且A吸收罐排液管路电磁阀设置在A吸收罐与废液储存与输送系统之间的管路上、B吸收罐排液管路电磁阀设置在B吸收罐与废液储存与输送系统之间的管路上；所述废液储存与输送系统包括废液池、废液池投入式液位计、废液输出泵和废液输出管，所述A吸收罐和B吸收罐均与废液池连通，所述废液池投入式液位计设置在废液池内，所述废液输出管与废液池连通，所述废液输出泵设置在废液输出管上。
进一步而言，所述吸收液制备与储存系统，采用人工加料与所述搅拌器机械搅拌加速溶解的方式进行吸收液的配制，所述吸收液制备罐浮子液位计采用电缆与所述控制柜连接，用于指示所述吸收液配制罐的当前液位，液位数值在所述控制柜的显示屏上直接读取；当所述吸收液制备罐液位较低时，则补配吸收液，依据吸收液已知浓度来控制注水量和固体NaOH的用量，其中注水量直接从起止液位差及所述吸收液制备罐的截面积进行计算确定。
进一步而言，所述搅拌器采用电机驱动，采用电缆将电机与所述控制柜连接，直接利用所述控制柜的按钮进行电机的启停操作，所述搅拌器具有耐酸碱腐蚀的保护层；所述吸收液制备罐为圆柱形罐体，材质采用铸铁或钢铁，表面作防腐处理，或采用塑料材质，所述吸收液制备罐的外表面具有保温层；所述吸收液制备罐浮子液位计具有耐腐蚀性。
进一步而言，所述尾气吸收与控制系统，采用控制柜对所述吸收液输出泵的电机、A吸收罐进液管路电磁阀、B吸收罐进液管路电磁阀、A吸收罐进气管路电磁阀、B吸收罐进气管路电磁阀、A吸收罐排液管路电磁阀和B吸收罐排液管路电磁阀进行手动和自动启停操作，用于实现对所述A吸收罐和/或B吸收罐进行吸收液补充、尾气吸收、废液排放及气路切换的操作；所述吸收液输出泵电机、A吸收罐进液管路电磁阀、B吸收罐进液管路电磁阀、A吸收罐进气管路电磁阀、B吸收罐进气管路电磁阀、A吸收罐排液管路电磁阀和B吸收罐排液管路电磁阀、A吸收罐浮子液位计、B吸收罐浮子液位计、A吸收罐在线pH计和B吸收罐在线pH计均采用电缆与所述控制柜相连，通过所述控制柜内设置的继电器实现开关量的控制，正常运行期间依据所述A吸收罐或B吸收罐的液位及pH值的反馈信号控制各设备的启停。所述尾气吸收与控制系统的核心是尾气在吸收液中具有较大的接触面积、足够的接触时间并要求吸收液始终保持碱性，通过采用所述吸收罐鼓泡器、气流扰动机构及对吸收液液位、pH值的监视来实现。
进一步而言，所述A吸收罐鼓泡器和B吸收罐鼓泡器的上端分别与A吸收罐进气管路和B吸收罐进气管路的末端通过法兰连接，所述A吸收罐鼓泡器和B吸收罐鼓泡器均由法兰结构、三条支路及下方的三根鼓泡管组成，每条支路连接一根鼓泡管，三根鼓泡管互成120°布置并延伸至相应的吸收液制备罐的罐体壁面附近；来至每条支路的尾气经鼓泡管的中心向两侧流动，鼓泡管上设置有数个鼓泡球，所述鼓泡球的表面开有多个小孔，尾气通过鼓泡球鼓出并与吸收液接触而被吸收；吸收罐鼓泡器的设置增大了尾气在整个吸收液制备罐的罐体截面与吸收液的接触面积，有利于增强SO2、SO3、NO2等污染物与NaOH的反应速率；所述吸收罐鼓泡器的材质与所述吸收液制备罐相同。
进一步而言，两个气流扰动机构均为圆形格栅状结构，有两层或多层布置，通过中心位置设置的法兰结构与相应的吸收罐进气管路相连，便于拆卸更换；格栅的栅条为圆柱体结构，同一排的栅条均穿有小型叶轮，所述叶轮通过栅条上的卡槽固定；整个气流扰动机构的截面布满小型叶轮，当尾气离开吸收罐鼓泡器以气泡形式流经气流扰动机构时，在格栅网孔及叶轮旋转的共同作用下，吸收液剧烈扰动，气液接触更加充分，有利于深度脱除SO2、SO3、NO2等污染物；所述气流扰动机构的材质与所述吸收液制备罐相同。
进一步而言，两个吸收罐浮子液位计用于控制相应的吸收罐内液位在最小值与最大值之间，液位数值在所述控制柜的显示屏上直接读取，最低液位位于气流扰动机构上方，以保证尾气流过所述气流扰动机构后仍有一段时间与吸收液接触；所述吸收罐浮子液位计采用耐腐蚀材料。
进一步而言，两个吸收罐在线pH计用于监视相应吸收罐内吸收液的酸碱性，pH数值在所述控制柜的显示屏上直接读取；当吸收液呈酸性时，对SO2、SO3、NO2等污染物吸收不起作用，同时启动气路切换及废液排放操作；吸收罐在线pH计采用侧部安装，其端部位于最低液位下方，远离吸收罐内的气流扰动机构，其材质采用耐腐蚀材料。
进一步而言，所述吸收液输出泵、吸收罐进液管路电磁阀、吸收罐进气管路电磁阀、吸收罐排液管路电磁阀均采用耐腐蚀材料；所述吸收液输出泵采用离心泵。
进一步而言，所述吸收罐按两只设置，为圆柱形罐体，材质的选用同所述吸收液制备罐，罐体外表面需做保温处理；所述吸收液输出母管、吸收罐进液管路、吸收罐进气管路、尾气输出管均加装保温层，严寒地区可再考虑采用敷加电伴热带方式进行保温处理，材质的选用同所述吸收液制备罐。
进一步而言，所述废液储存与输送系统，通过所述废液池来收集和储存A吸收罐和B吸收罐排放的废液；所述废液池地下布置，且为长方体结构，其材质与所述吸收液制备罐相同；所述废液池投入式液位计用于测量所述废液池的液位，所述废液输出泵用于将所述废液池内的废液排出，所述废液池投入式液位计和所述废液输出泵的电机通过电缆与控制柜连接，由所述控制柜的显示屏直接读取所述废液池的液位，由所述控制柜按钮控制所述废液输出泵电机的启停；所述废液池投入式液位计和所述废液输出泵均采用耐腐蚀材料；所述废液输出泵采用离心泵；废液通过所述废液输出管送至废液运输车，最后送至具有废水处理资质的单位进行处理。
上述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置的尾气吸收方法如下：在尾气通入前，预先利用吸收液制备罐配制一定体积和浓度的NaOH溶液待用；通过控制柜手动开启吸收液输出泵及两个吸收罐进液管路电磁阀，结合两个吸收罐浮子液位计读数，分别对两只吸收罐进行加液操作并至最高液位，罐内吸收液待用；当有尾气通入时，通过控制柜手动开启任一吸收罐进气管路电磁阀，烟气通入相应的吸收罐内，依次通过该吸收罐下部的吸收罐鼓泡器和气流扰动机构实现SO2、SO3、NO2等污染物的充分吸收，净化后的尾气通过该吸收罐顶部的排气口排出；烟气通入后，控制方式调整为自动控制，运行过程中若某一吸收罐内溶液pH <7，自动将尾气切换至另一吸收罐实现SO2、SO3、NO2等污染物的吸收，同时开启内部溶液pH <7的吸收罐的排液管路电磁阀，排出前一吸收罐内的废液至废液池，直至该吸收罐内液位到达最低液位则自动关闭吸收罐排液管路电磁阀，与此同时开启吸收液输出泵、吸收罐进液管路电磁阀对该前一吸收罐进行加液并至最高液位，该吸收罐溶液作为备用；正常运行过程中，当某一吸收罐的液位降至最低液位时，控制系统自动将尾气切换至另一吸收罐内完成吸收，并同时对前一吸收罐进行加液操作；两只吸收罐能自动切换，互为备用，实现对尾气中SO2、SO3、NO2等污染物的持续高效吸收；试验结束时，尾气断开，控制系统无需操作，下次尾气通入时默认上次试验结束时的尾气通入路径。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过本发明中上述的装置与方法，可实现SCR脱硝催化剂性能检测尾气中SO2、SO3、NO2等污染物的持续、高效吸收，利用控制柜显示屏可直观读取吸收罐液位、pH值等参数，便于实时了解系统运行状况，手动与自动的并用控制手段提高了系统的灵活性，因此具有较好的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1为吸收液制备罐，2为手动球阀，3为注水管，4为吸收液制备罐浮子液位计，5为加料口，6为搅拌器，7为控制柜，8为吸收液输出泵，9为A吸收罐进液管路电磁阀，10为吸收液输出母管，11为A吸收罐进液管路，12为A吸收罐，13为A吸收罐浮子液位计，14为B吸收罐进液管路电磁阀，15为B吸收罐进液管路，16为B吸收罐，17为B吸收罐浮子液位计，18为尾气输出管，19为A吸收罐进气管路电磁阀，20为A吸收罐进气管路，21为A吸收罐鼓泡器，22为A吸收罐气流扰动机构，23为A吸收罐排气管，24为A吸收罐在线pH计，25为A吸收罐排液管路电磁阀，26为B吸收罐进气管路电磁阀，27为B吸收罐进气管路，28为B吸收罐鼓泡器，29为B吸收罐气流扰动机构，30为B吸收罐排气管，31为B吸收罐在线pH计，32为B吸收罐排液管路电磁阀，33为废液池，34为废液池投入式液位计，35为废液输出泵，36为废液输出管。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1，本实施例中的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，包括吸收液制备与储存系统、尾气吸收与控制系统以及废液储存与输送系统；吸收液制备与储存系统包括吸收液制备罐1、手动球阀2、注水管3、吸收液制备罐浮子液位计4、加料口5和搅拌器6，注水管3与吸收液制备罐1连通，手动球阀2安装在注水管3上，吸收液制备罐浮子液位计4设置在吸收液制备罐1的一侧，加料口5设置在吸收液制备罐1的顶部，搅拌器6设置在吸收液制备罐1内；尾气吸收与控制系统包括控制柜7、吸收液输出泵8、A吸收罐进液管路电磁阀9、吸收液输出母管10、A吸收罐进液管路11、A吸收罐12、A吸收罐浮子液位计13、B吸收罐进液管路电磁阀14、B吸收罐进液管路15、B吸收罐16、B吸收罐浮子液位计17、尾气输出管18、A吸收罐进气管路电磁阀19、A吸收罐进气管路20、A吸收罐鼓泡器21、A吸收罐气流扰动机构22、A吸收罐排气管23、A吸收罐在线pH计24、A吸收罐排液管路电磁阀25、B吸收罐进气管路电磁阀26、B吸收罐进气管路27、B吸收罐鼓泡器28、B吸收罐气流扰动机构29、B吸收罐排气管30、B吸收罐在线pH计31和B吸收罐排液管路电磁阀32，吸收液输出母管10的一端与吸收液制备罐1连通，吸收液输出母管10的另一端分别与A吸收罐进液管路11和B吸收罐进液管路15连通，A吸收罐进液管路11和B吸收罐进液管路15还分别与A吸收罐12和B吸收罐16连通，吸收液输出泵8设置在吸收液输出母管10上，A吸收罐进液管路电磁阀9和B吸收罐进液管路电磁阀14分别安装在A吸收罐进液管路11和B吸收罐进液管路15上，A吸收罐浮子液位计13和B吸收罐浮子液位计17分别设置在A吸收罐12和B吸收罐16的侧面，尾气输出管18分别与A吸收罐进气管路20和B吸收罐进气管路27连通，A吸收罐进气管路20连通至A吸收罐12内，且A吸收罐进气管路20的端部与A吸收罐鼓泡器21连接，B吸收罐进气管路27连通至B吸收罐16内，且B吸收罐进气管路27的端部与B吸收罐鼓泡器28连接，A吸收罐进气管路电磁阀19和B吸收罐进气管路电磁阀26分别安装在A吸收罐进气管路20和B吸收罐进气管路27上，A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29分别设置在A吸收罐12和B吸收罐16内，且A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29分别位于A吸收罐鼓泡器21和B吸收罐鼓泡器28的上方，A吸收罐在线pH计24和B吸收罐在线pH计31分别设置在A吸收罐12和B吸收罐16上，A吸收罐排气管23设置在A吸收罐12的顶部，B吸收罐排气管30设置在B吸收罐16的顶部，A吸收罐12和B吸收罐16分别与废液储存与输送系统连通，且A吸收罐排液管路电磁阀25设置在A吸收罐12与废液储存与输送系统之间的管路上、B吸收罐排液管路电磁阀32设置在B吸收罐16与废液储存与输送系统之间的管路上；废液储存与输送系统包括废液池33、废液池投入式液位计34、废液输出泵35和废液输出管36，A吸收罐12和B吸收罐16均与废液池33连通，废液池投入式液位计34设置在废液池33内，废液输出管36与废液池33连通，废液输出泵35设置在废液输出管36上。
本实施例中吸收液制备与储存系统，采用吸收液制备罐1作为NaOH固体的溶解空间，通过旋开手动球阀2，将来至自来水管的水由注水管3引入吸收液制备罐1内，观察吸收液制备罐浮子液位计4的读数，并控制罐内液位在一定高度，将NaOH固体由加料口5加入，手动开启搅拌器6对溶液进行充分搅拌直至NaOH固体全部溶解，吸收液制备完成后直接储存在罐内。
本实施例中尾气吸收与控制系统，采用控制柜7对吸收液输出泵8和A吸收罐进液管路电磁阀9进行手动开启操作，吸收液由吸收液输出母管10输出并经A吸收罐进液管路11进入A吸收罐12内，通过A吸收罐浮子液位计13控制液位达到最高液位Ah2，采用控制柜7对A吸收罐进液管路电磁阀9进行手动关闭操作，对B吸收罐进液管路电磁阀14进行手动开启操作，吸收液由吸收液输出母管10输出并经B吸收罐进液管路15进入B吸收罐16内，通过B吸收罐浮子液位计17控制液位达到最高液位Bh2，采用控制柜7对B吸收罐进液管路电磁阀14和吸收液输出泵8进行手动关闭操作，此时A吸收罐12和B吸收罐16装有相同体积的吸收液并待用。来至脱硝反应器的尾气流经尾气输出管18，此时采用控制柜7对A吸收罐进气管路电磁阀19进行手动开启操作，尾气经A吸收罐进气管路20进入A吸收罐12，并由位于罐下部的A吸收罐鼓泡器21鼓出，其中SO2、SO3、NO2等污染物大部分被吸收，在A吸收罐鼓泡器21的上方布置有两层A吸收罐气流扰动机构22，主要用于加强气流和液体的扰动，提高SO2、SO3、NO2等污染物吸收效果，净化后的尾气经过A吸收罐排气管23排出。正常运行过程中采用自动控制方式，当A吸收罐在线pH计24显示pH<7时，自动关闭A吸收罐进气管路电磁阀19，同时自动开启A吸收罐排液管路电磁阀25和B吸收罐进气管路电磁阀26，尾气经B吸收罐进气管路27进入B吸收罐16，并由位于罐下部的B吸收罐鼓泡器28鼓出，其中SO2、SO3、NO2等污染物大部分被吸收，在B吸收罐鼓泡器28的上方布置有两层B吸收罐气流扰动机构29，其作用同A吸收罐气流扰动机构22，净化后的尾气经过B吸收罐排气管30排出。
正常运行过程中采用自动控制方式，当B吸收罐在线pH计31显示pH<7时，自动关闭B吸收罐进气管路电磁阀26，同时自动开启B吸收罐排液管路电磁阀32和A吸收罐进气管路电磁阀19，尾气经A吸收罐进气管路20进入A吸收罐12。当A吸收罐12在排液过程中液位降至最低液位Ah1时，自动关闭A吸收罐排液管路电磁阀25，并自动开启A吸收罐进液管路电磁阀9和吸收液输出泵8，对A吸收罐12进行补液，直至液位达到最高液位Ah2时，自动关闭吸收液输出泵8和A吸收罐进液管路电磁阀9，A吸收罐作为备用。当气体在A吸收罐12中吸收期间，若由于气体带出水分、水分蒸发等原因引起液位降至最低液位Ah1，自动关闭A吸收罐进气管路电磁阀19，自动开启B吸收罐进气管路电磁阀26、A吸收罐进液管路电磁阀9和吸收液输出泵8，尾气进入B吸收罐16，同时对A吸收罐12进行补液，直至液位达到最高液位Ah2时，自动关闭吸收液输出泵8和A吸收罐进液管路电磁阀9，A吸收罐作为备用。B吸收罐16的废液排放、吸收液补充与控制方法同A吸收罐12，正常运行期间A吸收罐12和B吸收罐16可自动切换，始终保持一只吸收罐处于备用状态。
本实施例中废液储存与输送系统用于接收A吸收罐12和B吸收罐16排放的废液并加以储存，采用废液池投入式液位计34判断池内液位水平，当池内液位过高时，手动开启废液输出泵35，将废液池33内的废液经废液输出管36送至废液运输车，送至具有废水处理资质的单位进行处理。
本实施例中吸收液制备与储存系统采用人工加料与搅拌器6机械搅拌加速溶解的方式进行吸收液的配制，吸收液制备罐浮子液位计4采用电缆与控制柜7连接，用于指示吸收液制备罐1的当前液位，液位数值可在控制柜7显示屏上直接读取；当吸收液制备罐1液位较低时，需补配吸收液，可依据吸收液已知浓度来控制注水量和固体NaOH的用量，其中注水量可直接从起止液位差及吸收液制备罐1截面积进行计算确定。
本实施例中搅拌器6采用电机驱动，采用电缆将电机与控制柜7连接，直接利用控制柜7按钮进行电机的启停操作，搅拌器6应采取耐酸碱腐蚀的措施；吸收液制备罐1为圆柱形罐体，材质可采用铸铁或一般钢铁，但表面需做防腐处理，也可采用聚四氟乙烯（PTFE）等塑料，罐体外表面需做保温处理；吸收液制备罐浮子液位计4应采用耐腐蚀产品。
本实施例中尾气吸收与控制系统采用控制柜7对吸收液输出泵8电机、A吸收罐进液管路电磁阀9、B吸收罐进液管路电磁阀14、A吸收罐进气管路电磁阀19、B吸收罐进气管路电磁阀26、A吸收罐排液管路电磁阀25和B吸收罐排液管路电磁阀32进行手动和自动启停操作，用于实现对A吸收罐12和B吸收罐16进行吸收液补充，尾气吸收，废液排放及气路切换等的操作；
吸收液输出泵8的电机、A吸收罐进液管路电磁阀9、B吸收罐进液管路电磁阀14、A吸收罐进气管路电磁阀19、B吸收罐进气管路电磁阀26、A吸收罐排液管路电磁阀25、B吸收罐排液管路电磁阀32 、A吸收罐浮子液位计13、B吸收罐浮子液位计17、A吸收罐在线pH计24和B吸收罐在线pH计31均采用电缆与控制柜7相连，通过控制柜7内设置的继电器实现开关量的控制，正常运行期间依据A吸收罐12和B吸收罐16液位及pH值的反馈信号控制各设备的启停。尾气吸收与控制系统的核心是尾气在吸收液中具有较大的接触面积、足够的接触时间并要求吸收液始终保持碱性，通过采用A吸收罐鼓泡器21、B吸收罐鼓泡器28、A吸收罐气流扰动机构22、B吸收罐气流扰动机构29以及对吸收液液位、pH值的监视来实现。
本实施例中A吸收罐鼓泡器21和B吸收罐鼓泡器28的上端分别与A吸收罐12和B吸收罐16的进气管路末端通过法兰连接，A吸收罐鼓泡器21和B吸收罐鼓泡器28由法兰结构、三条支路及下方的三根鼓泡管构成，每条支路连接一根鼓泡管，三根鼓泡管互成120°布置并延伸至罐体壁面附近；来自每条支路的尾气经鼓泡管的中心向两侧流动，鼓泡管上设有数个鼓泡球，鼓泡球的表面开有多个小孔，尾气通过鼓泡球鼓出并与吸收液接触而被吸收；吸收罐鼓泡器的设置增大了尾气在整个罐体截面与吸收液的接触表面积，有利于增强SO2、SO3、NO2等污染物与NaOH的反应速率；A吸收罐鼓泡器21和B吸收罐鼓泡器28材质的选用同吸收液制备罐1。
本实施例中A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29是一圆形格栅状结构，两层或多层布置，通过中心位置设置的法兰结构与A吸收罐进气管路20和B吸收罐进气管路27相连，便于拆卸更换；格栅的栅条为圆柱体结构，同一排的栅条均穿有小型叶轮，叶轮通过栅条上的卡槽固定；整个A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29的截面布满小型叶轮，当尾气离开A吸收罐鼓泡器21和B吸收罐鼓泡器28以气泡形式流经A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29时，在格栅网孔及叶轮旋转的共同作用下，吸收液剧烈扰动，气液接触更加充分，有利于深度脱除SO2、SO3、NO2等污染物；A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29材质的选用同吸收液制备罐1。
本实施例中A吸收罐浮子液位计13和B吸收罐浮子液位计17用于控制A吸收罐12和B吸收罐16内液位在最小值与最大值之间，液位数值可在控制柜7显示屏上直接读取，最低液位位于A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29上方的某一位置，以保证尾气流过A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29后仍有一段时间与吸收液接触吸收；A吸收罐浮子液位计13和B吸收罐浮子液位计17应采用耐腐蚀产品。
本实施例中A吸收罐在线pH计24和B吸收罐在线pH计31用于监视A吸收罐12和B吸收罐16内吸收液的酸碱性，pH数值可在控制柜7显示屏上直接读取；当吸收液呈酸性时，对SO2、SO3、NO2等污染物吸收不起作用，同时启动气路切换及废液排放等操作；A吸收罐在线pH计24和B吸收罐在线pH计31采用侧部安装，其端部位于最低液位下方某一位置，尽量远离A吸收罐气流扰动机构22和B吸收罐气流扰动机构29，应采用耐腐蚀产品。
本实施例中吸收液输出泵8、A吸收罐进液管路电磁阀9、B吸收罐进液管路电磁阀14、吸收罐进气管路电磁阀19、B吸收罐进气管路电磁阀26、A吸收罐排液管路电磁阀25和B吸收罐排液管路电磁阀32均应采用耐腐蚀产品；吸收液输出泵8采用离心泵。
本实施例中吸收罐按两只设置，为圆柱形罐体，材质的选用同吸收液制备罐1，罐体外表面需做保温处理；吸收液输出母管10、A吸收罐进液管路11、B吸收罐进液管路15、A吸收罐进气管路20、B吸收罐进气管路27和尾气输出管18均应加装保温层，严寒地区可再考虑采用敷加电伴热带方式进行保温处理，材质的选用同吸收液制备罐1。
本实施例中废液储存与输送系统通过设置废液池33来收集和储存来至A吸收罐12和B吸收罐16排放的废液，废液池22地下布置，为长方体结构，材质选用同吸收液制备罐1；废液池投入式液位计34用于测量废液池33液位，废液输出泵35用于将废液池33内的废液排出，废液池投入式液位计34和废液输出泵35的电机通过电缆与控制柜7连接，由控制柜7显示屏直接读取废液池33液位，由控制柜7按钮控制废液输出泵35电机的启停；废液池投入式液位计34和废液输出泵35均应采用耐腐蚀产品；废液输出泵35采用离心泵；废液通过废液输出管36送至废液运输车，最后送至具有废水处理资质的单位进行处理。
本实施例中用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置的尾气吸收方法如下：在尾气通入前，预先利用吸收液制备罐1配制一定体积和浓度的NaOH溶液，溶液储存在罐内待用；通过控制柜7手动开启吸收液输出泵8、A吸收罐进液管路电磁阀9、B吸收罐进液管路电磁阀14，并结合A吸收罐浮子液位计13和B吸收罐浮子液位计17液位计读数，分别对A吸收罐12和B吸收罐16进行加液操作并至最高液位，两罐吸收液待用；当有尾气通入时，通过控制柜7手动开启任一吸收罐的进气管路电磁阀，烟气通入A吸收罐12或B吸收罐16内，依次通过A吸收罐12或B吸收罐16下部的A吸收罐鼓泡器21或B吸收罐鼓泡器28以及A吸收罐气流扰动机构22或B吸收罐气流扰动机构29实现SO2、SO3、NO2等污染物的充分吸收，净化后的尾气通过A吸收罐12或B吸收罐16顶部的A吸收罐排气管23或B吸收罐排气管30排出；烟气通入后，控制方式调整为自动控制，运行过程中若某一吸收罐内溶液pH <7，自动将尾气切换至另一吸收罐来实现SO2、SO3、NO2等污染物的吸收，同时开启吸收罐排液管路电磁阀，排出前一吸收罐内的大部分废液至废液池33，直至该吸收罐内液位到达最低液位并自动关闭吸收罐排液管路电磁阀，与此同时开启吸收液输出泵8、A吸收罐进液管路电磁阀9或B吸收罐进液管路电磁阀14对前一吸收罐进行加液并至最高液位，该吸收罐内溶液作为备用；正常运行过程中，当某一吸收罐的液位降至最低液位时，控制系统自动将尾气切换至另一吸收罐内完成吸收，并同时对前一吸收罐进行加液操作；两只吸收罐可以自动切换，互为备用，实现对尾气中SO2、SO3、NO2等污染物的持续高效吸收；试验结束时，尾气断开，控制系统无需操作，下次尾气通入时默认上次试验结束时的尾气通入路径。
通过用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置及其尾气吸收方法，可对SCR脱硝催化剂性能检测的尾气中SO2、SO3、NO2等污染物充分吸收，系统自动化程度高，运行稳定，废液便于管理，SO2、SO3、NO2等污染物脱除效率可达98%以上，能够有效改善SCR脱硝催化剂性能检测试验台周围区域的空气质量。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，包括吸收液制备与储存系统、尾气吸收与控制系统以及废液储存与输送系统；所述吸收液制备与储存系统包括吸收液制备罐、手动球阀、注水管、吸收液制备罐浮子液位计、加料口和搅拌器，所述注水管与吸收液制备罐连通，所述手动球阀安装在注水管上，所述吸收液制备罐浮子液位计设置在吸收液制备罐的一侧，所述加料口设置在吸收液制备罐的顶部，所述搅拌器设置在吸收液制备罐内；所述尾气吸收与控制系统包括控制柜、吸收液输出泵、A吸收罐进液管路电磁阀、吸收液输出母管、A吸收罐进液管路、A吸收罐、A吸收罐浮子液位计、B吸收罐进液管路电磁阀、B吸收罐进液管路、B吸收罐、B吸收罐浮子液位计、尾气输出管、A吸收罐进气管路电磁阀、A吸收罐进气管路、A吸收罐鼓泡器、A吸收罐气流扰动机构、A吸收罐排气管、A吸收罐在线pH计、A吸收罐排液管路电磁阀、B吸收罐进气管路电磁阀、B吸收罐进气管路、B吸收罐鼓泡器、B吸收罐气流扰动机构、B吸收罐排气管、B吸收罐在线pH计和B吸收罐排液管路电磁阀，所述吸收液输出母管的一端与吸收液制备罐连通，所述吸收液输出母管的另一端分别与A吸收罐进液管路和B吸收罐进液管路连通，所述A吸收罐进液管路和B吸收罐进液管路还分别与A吸收罐和B吸收罐连通，所述吸收液输出泵设置在吸收液输出母管上，所述A吸收罐进液管路电磁阀和B吸收罐进液管路电磁阀分别安装在A吸收罐进液管路和B吸收罐进液管路上，所述A吸收罐浮子液位计和B吸收罐浮子液位计分别设置在A吸收罐和B吸收罐的侧面，所述尾气输出管分别与A吸收罐进气管路和B吸收罐进气管路连通，所述A吸收罐进气管路连通至A吸收罐内，且A吸收罐进气管路的端部与A吸收罐鼓泡器连接，所述B吸收罐进气管路连通至B吸收罐内，且B吸收罐进气管路的端部与B吸收罐鼓泡器连接，所述A吸收罐进气管路电磁阀和B吸收罐进气管路电磁阀分别安装在A吸收罐进气管路和B吸收罐进气管路上，所述A吸收罐气流扰动机构和B吸收罐气流扰动机构分别设置在A吸收罐和B吸收罐内，且A吸收罐气流扰动机构和B吸收罐气流扰动机构分别位于A吸收罐鼓泡器和B吸收罐鼓泡器的上方，所述A吸收罐在线pH计和B吸收罐在线pH计分别设置在A吸收罐和B吸收罐上，所述A吸收罐排气管设置在A吸收罐的顶部，所述B吸收罐排气管设置在B吸收罐的顶部，所述A吸收罐和B吸收罐分别与废液储存与输送系统连通，且A吸收罐排液管路电磁阀设置在A吸收罐与废液储存与输送系统之间的管路上、B吸收罐排液管路电磁阀设置在B吸收罐与废液储存与输送系统之间的管路上；所述废液储存与输送系统包括废液池、废液池投入式液位计、废液输出泵和废液输出管，所述A吸收罐和B吸收罐均与废液池连通，所述废液池投入式液位计设置在废液池内，所述废液输出管与废液池连通，所述废液输出泵设置在废液输出管上。
2.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，所述吸收液制备与储存系统，采用人工加料与所述搅拌器机械搅拌加速溶解的方式进行吸收液的配制，所述吸收液制备罐浮子液位计采用电缆与所述控制柜连接，用于指示所述吸收液配制罐的当前液位，液位数值在所述控制柜的显示屏上直接读取；当所述吸收液制备罐液位较低时，则补配吸收液，依据吸收液已知浓度来控制注水量和固体NaOH的用量，其中注水量直接从起止液位差及所述吸收液制备罐的截面积进行计算确定。
3.根据权利要求2所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，所述搅拌器采用电机驱动，采用电缆将电机与所述控制柜连接，直接利用所述控制柜的按钮进行电机的启停操作，所述搅拌器具有耐酸碱腐蚀的保护层；所述吸收液制备罐为圆柱形罐体，材质采用铸铁或钢铁，表面作防腐处理，或采用塑料材质，所述吸收液制备罐的外表面具有保温层；所述吸收液制备罐浮子液位计具有耐腐蚀性。
4.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，所述尾气吸收与控制系统，采用控制柜对所述吸收液输出泵的电机、A吸收罐进液管路电磁阀、B吸收罐进液管路电磁阀、A吸收罐进气管路电磁阀、B吸收罐进气管路电磁阀、A吸收罐排液管路电磁阀和B吸收罐排液管路电磁阀进行手动和自动启停操作，用于实现对所述A吸收罐和/或B吸收罐进行吸收液补充、尾气吸收、废液排放及气路切换的操作；所述吸收液输出泵电机、A吸收罐进液管路电磁阀、B吸收罐进液管路电磁阀、A吸收罐进气管路电磁阀、B吸收罐进气管路电磁阀、A吸收罐排液管路电磁阀和B吸收罐排液管路电磁阀、A吸收罐浮子液位计、B吸收罐浮子液位计、A吸收罐在线pH计和B吸收罐在线pH计均采用电缆与所述控制柜相连，通过所述控制柜内设置的继电器实现开关量的控制，正常运行期间依据所述A吸收罐或B吸收罐的液位及pH值的反馈信号控制各设备的启停。
5.根据权利要求4所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，所述A吸收罐鼓泡器和B吸收罐鼓泡器的上端分别与A吸收罐进气管路和B吸收罐进气管路的末端通过法兰连接，所述A吸收罐鼓泡器和B吸收罐鼓泡器均由法兰结构、三条支路及下方的三根鼓泡管组成，每条支路连接一根鼓泡管，三根鼓泡管互成120°布置并延伸至相应的吸收液制备罐的罐体壁面附近；来至每条支路的尾气经鼓泡管的中心向两侧流动，鼓泡管上设置有数个鼓泡球，所述鼓泡球的表面开有多个小孔，尾气通过鼓泡球鼓出并与吸收液接触而被吸收；吸收罐鼓泡器的设置增大了尾气在整个吸收液制备罐的罐体截面与吸收液的接触面积，有利于增强SO2、SO3、NO2污染物与NaOH的反应速率；所述吸收罐鼓泡器的材质与所述吸收液制备罐相同。
6.根据权利要求4所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，两个气流扰动机构均为圆形格栅状结构，有两层或多层布置，通过中心位置设置的法兰结构与相应的吸收罐进气管路相连，便于拆卸更换；格栅的栅条为圆柱体结构，同一排的栅条均穿有小型叶轮，所述叶轮通过栅条上的卡槽固定；整个气流扰动机构的截面布满小型叶轮，当尾气离开吸收罐鼓泡器以气泡形式流经气流扰动机构时，在格栅网孔及叶轮旋转的共同作用下，吸收液剧烈扰动，气液接触更加充分，有利于深度脱除SO2、SO3、NO2污染物；所述气流扰动机构的材质与所述吸收液制备罐相同。
7.根据权利要求4所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，两个吸收罐浮子液位计用于控制相应的吸收罐内液位在最小值与最大值之间，液位数值在所述控制柜的显示屏上直接读取，最低液位位于气流扰动机构上方，以保证尾气流过所述气流扰动机构后仍有一段时间与吸收液接触；所述吸收罐浮子液位计采用耐腐蚀材料。
8.根据权利要求4所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，两个吸收罐在线pH计用于监视相应吸收罐内吸收液的酸碱性，pH数值在所述控制柜的显示屏上直接读取；当吸收液呈酸性时，对SO2、SO3、NO2污染物吸收不起作用，同时启动气路切换及废液排放操作；吸收罐在线pH计采用侧部安装，其端部位于最低液位下方，远离吸收罐内的气流扰动机构，其材质采用耐腐蚀材料。
9.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置，其特征在于，所述废液储存与输送系统，通过所述废液池来收集和储存A吸收罐和B吸收罐排放的废液；所述废液池地下布置，且为长方体结构，其材质与所述吸收液制备罐相同；所述废液池投入式液位计用于测量所述废液池的液位，所述废液输出泵用于将所述废液池内的废液排出，所述废液池投入式液位计和所述废液输出泵的电机通过电缆与控制柜连接，由所述控制柜的显示屏直接读取所述废液池的液位，由所述控制柜按钮控制所述废液输出泵电机的启停；所述废液池投入式液位计和所述废液输出泵均采用耐腐蚀材料；所述废液输出泵采用离心泵；废液通过所述废液输出管送至废液运输车，最后送至具有废水处理资质的单位进行处理。
10.一种如权利要求1-9中任一项权利要求所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的尾气吸收装置的尾气吸收方法，其特征在于，所述尾气吸收方法如下：在尾气通入前，预先利用吸收液制备罐配制一定体积和浓度的NaOH溶液待用；通过控制柜手动开启吸收液输出泵及两个吸收罐进液管路电磁阀，结合两个吸收罐浮子液位计读数，分别对两只吸收罐进行加液操作并至最高液位，罐内吸收液待用；当有尾气通入时，通过控制柜手动开启任一吸收罐进气管路电磁阀，烟气通入相应的吸收罐内，依次通过该吸收罐下部的吸收罐鼓泡器和气流扰动机构实现SO2、SO3、NO2污染物的充分吸收，净化后的尾气通过该吸收罐顶部的排气口排出；烟气通入后，控制方式调整为自动控制，运行过程中若某一吸收罐内溶液pH <7，自动将尾气切换至另一吸收罐实现SO2、SO3、NO2污染物的吸收，同时开启内部溶液pH <7的吸收罐的排液管路电磁阀，排出前一吸收罐内的废液至废液池，直至该吸收罐内液位到达最低液位则自动关闭吸收罐排液管路电磁阀，与此同时开启吸收液输出泵、吸收罐进液管路电磁阀对该前一吸收罐进行加液并至最高液位，该吸收罐溶液作为备用；正常运行过程中，当某一吸收罐的液位降至最低液位时，控制系统自动将尾气切换至另一吸收罐内完成吸收，并同时对前一吸收罐进行加液操作；两只吸收罐能自动切换，互为备用，实现对尾气中SO2、SO3、NO2污染物的持续高效吸收；试验结束时，尾气断开，控制系统无需操作，下次尾气通入时默认上次试验结束时的尾气通入路径。
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