CN111781296A - 一种平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法。该检测系统包括：供气单元，包括两个以上储气装置；配气单元，包括设置在每一储气装置出口端的控制阀；反应单元，包括反应装置和加热装置，反应装置与配气单元连接并且具有用于容置平板式脱硝催化剂的反应腔；分析单元，包括取样装置和检测装置，取样装置具有分别与平板式脱硝催化剂前端和后端连通的第一取样口和第二取样口，检测装置与取样装置的出口端连通；控制单元，能够根据分析单元反馈的信息对配气单元进行控制。本发明的检测系统结构简单、成本低廉、重复性好、适用性强，其在检测平板式脱硝催化剂的活性时能够确保检测结果的准确性和可比性。

Description

一种平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，尤其是涉及一种平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法。

背景技术

选择性催化氧化还原(SCR)是燃煤电厂烟气脱硝使用最广泛的技术，催化剂是SCR技术的核心。目前，商业SCR催化剂的类型主要有平板式和蜂窝式，其主要活性成分为五氧化二钒，以三氧化钼或者三氧化钨作为助剂，并以二氧化钛为载体。

催化剂活性直接决定脱硝性能，是SCR设计的必备参数，因此，在新鲜催化剂生产和使用过程中需要对活性值有严格的限定和控制。另外，活性值通常随运行时间的增加而逐渐降低，因此电厂需定期(每半年或一年)对脱硝系统催化剂的活性进行测试，根据催化剂活性下降趋势，制定催化剂加装、换装或再生管路方案，以保障机组安全稳定运行。

现有的微型烟气脱硝催化剂活性检测装置主要有两种，一种是针对催化剂粉末样品脱硝性能检测设计，其适用于研发机构对催化剂配方的改良，但不适用于催化剂成品的活性检测；另一种是针对块状的蜂窝式催化剂的活性检测设计，其可用于蜂窝式催化剂生产产品质量控制和研发试验，但对于片状的平板式催化剂活性测试存在结果的精确度和重复性不高等问题。此外，对于平板式烟气脱硝催化剂活性的检测通常采用中试装置，由于系统庞大、结构复杂，存在测试时间长、测试成本高等缺点，不利于生产产品质量控制和研发试验等大量样品测试。

因此，需要开发出一种结构简单、成本低廉、重复性好、适用性强的微型平板式脱硝催化剂活性检测装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法，该系统和方法在检测平板式脱硝催化剂的活性时能够确保检测结果的准确性和可比性。

本发明提供一种平板式脱硝催化剂活性检测系统，包括：

供气单元，其包括两个以上储气装置；

配气单元，其包括设置在每一储气装置出口端以调节各气体流量的控制阀；

反应单元，其包括反应装置和用于对反应装置进行加热的加热装置，反应装置与配气单元连接并且具有用于容置平板式脱硝催化剂的反应腔；

分析单元，其包括取样装置和用于检测气体组成的检测装置，取样装置具有分别与反应腔中平板式脱硝催化剂前端和后端连通的第一取样口和第二取样口，检测装置与取样装置的出口端连通；

控制单元，其分别与配气单元和分析单元电性连接，控制单元能够根据分析单元反馈的信息对配气单元进行控制以调节各气体的流量。

在本发明中，供气单元用于提供用于生成模拟烟气的多种气体，即多种气体混合形成模拟烟气，多种气体包括但不限于氮气、氧气、氮氧化物、氨气等，可根据实际需求合理确定。在一实施方式中，供气单元包括用于存储氮气的第一储气装置、用于存储氧气的第二储气装置、用于存储氮氧化物的第三储气装置和用于存储氨气的第四储气装置；对储气装置的结构不作严格限制，例如可以采用钢瓶等常规装置进行气体存储。

在本发明中，配气单元用于对供气单元提供的多种气体的供气压力、流量等参数进行精确调控，可根据实际需求合理确定。在一实施方式中，配气单元还包括设置在每一储气装置出口端以调节气体压力的调压阀、设置在每一储气装置出口端以检测气体流量的流量计和设置在储气装置的总出口端以检测各气体总流量的总流量计，调压阀、流量计和总流量计分别与控制单元电性连接；其中，各路气体的压力调节范围可以为0.3-0.5MPa，总流量范围可以为1-3Nm³/h。在上述设置方式下，配气单元按照氮气、氧气、氮氧化物和氨气的顺序混合配置生成模拟烟气，总流量计对模拟烟气的总流量进行精确控制。

本发明的平板式脱硝催化剂活性检测系统还可以包括设置在供气单元与反应单元之间的预处理单元，预处理单元包括用于进行气体混合的混合装置和用于预加热气体的预加热装置，加热装置和预加热装置分别与控制单元电性连接。对混合装置和预加热装置的具体结构不作限制，可以采用本领域的常规结构；具体地，混合装置可以为环形盘管，预加热装置可以为设置在环形盘管外部的辐射加热外壳。上述预处理单元可以同时实现混气和预加热的功能，其中预加热的温度范围可以为50-400℃。

本发明对反应装置的具体结构不作严格限制，例如可以为卧式反应器，在反应装置的反应腔中可以设置至少一个用于固定平板式脱硝催化剂的凹型卡槽，对凹型卡槽的设置数量不作严格限制，例如可以设置为5个，其可以间隔设置在反应腔的前端与后端之间，该设置方式可以实现平板式催化剂成品的检测，并保证催化剂活性检测的重复性。

此外，在反应装置的侧壁上设有装样口，在装样口上设有法兰盖，在法兰盖与装样口之间设有密封垫，密封垫例如可以采用石墨垫片等。上述设置方式不仅具有良好的密封效果，还便于样品平板式脱硝催化剂的装卸，操作更加便捷、安全。

加热装置用于对反应装置进行加热，对其设置方式不作严格限制；具体地，加热装置可以设置在反应装置的外侧，其对反应装置的加热方式例如可以采用辐射加热或者包覆式加热等常规加热方式。在一实施方式中，加热装置为铸铜包覆式结构，加热温度可以为50-500℃。

在本发明中，在反应装置上设有用于检测平板式脱硝催化剂前端气体温度的第一温度传感器、用于检测平板式脱硝催化剂后端气体温度的第二温度传感器、用于检测气体压力的压力传感器和用于控制气体压力的手动阀，第一温度传感器、第二温度传感器和压力传感器分别与控制单元电性连接。第一温度传感器用于测试反应前烟气的实际温度，第二温度传感器用于测试反应后烟气的实际温度，测试过程中反应前、后温度同时达到目标温度，控制精度±1℃，反应单元压力为0.1-0.15MPa。

在本发明中，分析单元还包括设置在取样装置与检测装置之间的过滤器，取样装置为三通电磁阀，检测装置包括傅里叶变换红外分析仪和用于检测氧气含量的氧气检测装置。过滤器用于将烟气中的粉尘等杂质进行过滤；三通电磁阀可以切换连接分析单元，从而能够快速实现反应前和反应后的烟气组分的检测分析，保证催化剂活性检测的精度；傅里叶变换红外分析仪能够一次性分析出烟气中氮氧化物(氮氧化物、二氧化氮、一氧化二氮)和氨气含量；氧气检测装置可以分析烟气中氧气的含量。

本发明的平板式脱硝催化剂活性检测系统还包括设置在反应单元出口端的尾气处理单元，尾气处理单元包括用于吸附处理氨气的酸性吸附箱和用于吸附处理氮氧化物的碱性吸附箱。通过尾气处理单元能够将烟气中的氮氧化物和氨气进行吸附处理，从而避免了环境污染。

在本发明中，控制单元主要用于平板式烟气脱硝催化剂活性检测系统的控制和调节，其中包括配气单元的流量和模拟烟气组分的控制与调节、预处理单元温度的调节和控制、反应器加热装置温度的调节和控制、压力传感器、温度传感器、烟气分析单元测试参数的检测、显示等，该控制单元能够根据分析单元反馈的实时记录数据精确调配各气体组分的流量比例，从而在最大程度上保证了检测数据的准确性。

本发明还提供一种平板式脱硝催化剂活性检测方法，采用上述平板式脱硝催化剂活性检测系统进行检测，平板式脱硝催化剂活性检测方法包括：

将平板式脱硝催化剂置于反应装置的反应腔中，通过供气单元向反应装置中提供两种以上气体并利用配气单元调节各气体的流量以生成模拟烟气，模拟烟气在反应腔中进行脱硝反应，通过分析单元检测平板式脱硝催化剂前端和后端的气体组成并反馈给控制单元，控制单元根据反馈信息对配气单元进行控制以调节各气体的流量。

在本发明的平板式脱硝催化剂活性检测方法中，可以控制各气体的压力为0.3-0.5MPa，各气体的总流量为1-3Nm³/h，预加热温度50-400℃，加热装置的加热温度为50-500℃，反应单元的压力为0.1-0.15Mpa。

本发明的实施，至少具有以下优势：

1、本发明的平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法能够根据烟气分析单元实时记录的数据反馈，通过控制装置来精确调配各气体组分的流量比例，从而在最大程度上保证了数据的准确性；

2、本发明的平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法规范了检测过程，统一了检测方法、设备和检测条件，确保了检测结果的准确性和可比性，具有操作简单、成本低廉、重复性好、适用性强等特点；

3、本发明的平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法能够快速、经济、精确地对生产样品和研发样品活性进行监控和测试，区别不同配方催化剂性能差异或同一批次催化剂产品的质量控制；

4、本发明的平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法还能够对在役产品的活性进行检测，从而根据活性下降趋势为电厂制定催化剂加装、换装或再生管理方案提供数据支持，既能满足平板式催化剂生产质量监控、研发试验测试，同时能够对在役催化剂售后性能跟踪检测；

5、本发明的平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法还能够对烟气中的氮氧化物和氨气进行吸附处理，从而避免了环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施方式的平板式脱硝催化剂活性检测系统的结构示意图。

附图标记说明：

1：供气单元；11：第一储气装置；12：第二储气装置；13：第三储气装置；14：第四储气装置；

2：配气单元；201：第一调压阀；202：第二调压阀；203：第三调压阀；204：第四调压阀；205：第一电磁阀；206：第二电磁阀；207：第三电磁阀；208：第四电磁阀；209：第一流量计；210：第二流量计；211：第三流量计；212：第四流量计；213：总流量计；

3：预处理单元；31；混合装置；32：预加热装置；

4：反应单元；41：反应装置；42；加热装置；43：第一温度传感器；44：第二温度传感器；45：压力传感器；46：手动阀；

5：分析单元；51：取样装置；52：过滤器；53：傅里叶变换红外分析仪；54：氧气检测装置；

6：尾气处理单元；61：酸性吸附箱；62：碱性吸附箱；

7：控制单元。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种平板式脱硝催化剂活性检测系统，包括：供气单元1，其包括两个以上储气装置；配气单元2，其包括设置在每一储气装置出口端以调节各气体流量的控制阀；反应单元4，其包括反应装置41和用于对反应装置41进行加热的加热装置42，反应装置41与配气单元2连接并且具有用于容置平板式脱硝催化剂的反应腔；分析单元5，其包括取样装置51和用于检测气体组成的检测装置，取样装置51具有分别与反应腔中平板式脱硝催化剂前端和后端连通的第一取样口和第二取样口，检测装置与取样装置51的出口端连通；控制单元7，其分别与配气单元2和分析单元5电性连接，控制单元7能够根据分析单元5反馈的信息对配气单元2进行控制以调节各气体的流量。

本实施例的供气单元1用于提供用于生成模拟烟气的多种气体，包括但不限于氮气、氧气、氮氧化物、氨气等，可根据实际需求合理确定，多种气体混合后即生成模拟烟气。

具体地，供气单元1包括第一储气装置11、第二储气装置12、第三储气装置13和第四储气装置14，对各储气装置的结构不作严格限制，例如可以采用钢瓶等常规装置进行气体存储。第一储气装置11即氮气钢瓶，其用于生成和模拟烟气中氮气及其他不参加反应的气体；第二储气装置12即氧气钢瓶，其用于生成模拟烟气中的氧气；第三储气装置13即氮氧化物钢瓶，其用于生成和模拟烟气中的氮氧化物；第四储气装置14即氨气钢瓶，其用于生成模拟烟气中的氨气。

在本发明中，配气单元2用于对供气单元1提供的多种气体的供气压力、流量等参数进行精确调控，可根据实际需求合理设置。除上述控制阀之外，配气单元2还可以包括设置在每一储气装置出口端以调节气体压力的调压阀、设置在每一储气装置出口端以检测气体流量的流量计和设置在储气装置的总出口端以检测各气体总流量的总流量计213，调压阀、流量计和总流量计213分别与控制单元7电性连接。在上述设置方式下，配气单元2按照氮气、氧气、氮氧化物和氨气的顺序混合配置生成模拟烟气，总流量计213对模拟烟气的总流量进行精确控制。

更具体地，配气单元2包括：第一调压阀201，即氮气调压阀，其用于氮气供气压力的调节；第二调压阀202，即氧气调压阀，其用于氧气供气压力的调节；第三调压阀203，即氮氧化物调压阀，其用于氮氧化物供气压力的调节；第四调压阀204，即氨气调压阀，其用于氨气供气压力的调节；第一电磁阀205，即氮气电磁阀，其用于氮气管路打开和切断的调节；第二电磁阀206，即氧气电磁阀，其用于氧气管路打开和切断的调节；第三电磁阀207，即氮氧化物电磁阀，其用于氮氧化物管路打开和切断的调节；第四电磁阀208，即氨气电磁阀，其用于氨气管路打开和切断的调节；第一流量计209，即氮气流量计，其用于氮气流量的调节；第二流量计210，即氧气流量计，其用于氧气流量的调节；第三流量计211，即氮氧化物流量计，其用于氮氧化物流量的调节；第四流量计212，即氨气流量计，其用于氨气流量的调节；总流量计213，其用于总烟气流量的测试。

在上述设置方式下，氮气的气路连接方式为：第一储气装置11的出口与第一调压阀201连接，通过压力调节保证测试过程中气体压力的稳定；第一电磁阀205分别与第一调压阀201和第一流量计209连接，在测试前开启第一电磁阀205，在测试结束后断开第一电磁阀205，从而能够有效地节省气体用量，降低测试成本。其它三种气体的气路连接方式与氮气基本一致，各路气体的压力调节范围为0.3-0.5MPa。同时，第一流量计209、第二流量计210、第三流量计211、第四流量计212的出口汇集并连接总流量计213，总流量范围为1-3Nm³/h。

本实施例的平板式脱硝催化剂活性检测系统还包括设置在供气单元1与反应单元4之间的预处理单元3，预处理单元3包括用于进行气体混合的混合装置31和用于预加热气体的预加热装置32，加热装置42和预加热装置32分别与控制单元7电性连接。对混合装置31和预加热装置32的具体结构不作限制，可以采用本领域的常规结构；具体地，混合装置31可以采用环形盘管，预加热装置32可以采用辐射加热外壳。上述预处理单元3用于配气单元2出口混合烟气的预处理，可同时实现混气和预加热的功能，其中预加热的温度范围可以为50-400℃。

反应装置41用于实施烟气的脱硝反应，对反应装置41的具体结构不作严格限制，例如可以为卧式反应器，在反应装置41的反应腔中可以设置至少一个用于固定平板式脱硝催化剂的凹型卡槽，对凹型卡槽的设置数量不作严格限制，例如可以设置为5个，其可以间隔设置在反应腔的前端与后端之间。上述设置方式可实现平板式催化剂成品的检测，并保证催化剂活性检测的重复性。

此外，在反应装置41的侧壁上设有装样口，在装样口上设有法兰盖，在法兰盖与装样口之间设有密封垫，密封垫例如可以采用石墨垫片等。上述设置方式不仅具有良好的密封效果，还便于样品平板式脱硝催化剂的装卸，操作更加便捷、安全。

加热装置42用于对反应装置41进行加热，对其设置方式不作严格限制；具体地，加热装置42可以设置在反应装置41的外侧，其对反应装置41的加热方式例如可以采用辐射加热或者包覆式加热等常规加热方式。在一实施方式中，加热装置42为铸铜包覆式加热结构，其加热温度可以为50-500℃。

在本发明中，在反应装置41上设有用于检测平板式脱硝催化剂前端气体温度的第一温度传感器43、用于检测平板式脱硝催化剂后端气体温度的第二温度传感器44、用于检测气体压力的压力传感器45和用于控制气体压力的手动阀46，第一温度传感器43、第二温度传感器44和压力传感器45分别与控制单元7电性连接。第一温度传感器43用于测试反应前烟气的实际温度，第二温度传感器44用于测试反应后烟气的实际温度，在测试过程中，应当使反应前、后的温度同时达到目标温度，控制反应前、后温度的精度在±1℃；手动阀46通过调节开度进一步控制气体压力，反应单元4的压力可以为0.1-0.15MPa。

在分析单元5中，取样装置51可以采用三通电磁阀，三通电磁阀通过管路分别连接反应单元4内部催化剂装填位置的前端和后端，即为反应前和反应后，可将三通电磁阀切换控制抽取反应前或者反应后的烟气。通过三通电磁阀切换连接分析单元5，能够快速实现反应前和反应后的烟气组分的检测分析，保证催化剂活性检测的精度。

分析单元5还包括设置在取样装置51与检测装置之间的过滤器52，抽取的烟气在经过过滤器52时，过滤器52能够对烟气中的粉尘等杂质进行过滤去除，随后再通入检测装置中进行检测。过滤器52的设置既有利于保证检测的准确性，同时延长了检测装置的使用寿命。

检测装置包括傅里叶变换红外分析仪53和用于检测氧气含量的氧气检测装置54；其中，傅里叶变换红外分析仪53能够一次性分析出烟气中氮氧化物(氮氧化物、二氧化氮、一氧化二氮)和氨气的含量，氧气检测装置54可以分析烟气中氧气的含量。

本实施例的平板式脱硝催化剂活性检测系统还包括设置在反应单元4出口端的尾气处理单元6，尾气处理单元6包括用于吸附处理氨气的酸性吸附箱61和用于吸附处理氮氧化物的碱性吸附箱62；对酸性吸附箱61和碱性吸附箱62中填装的吸附剂不作严格限制，可以采用本领域常规的吸附剂，例如SDG吸附剂等。尾气处理单元6能够将烟气中的氮氧化物和氨气进行吸附处理，从而避免了环境污染。

本实施例的控制单元7主要用于平板式烟气脱硝催化剂活性检测系统的控制和调节，其中包括配气单元2的流量和模拟烟气组分的控制与调节、预处理单元3温度的调节和控制、反应器加热装置42温度的调节和控制、第一温度传感器43、第二温度传感器44、压力传感器45、分析单元5测试参数的检测、显示等，该控制单元7能够根据分析单元5反馈的实时记录数据精确调配各气体组分的流量比例，从而在最大程度上保证了检测数据的准确性。

本实施例的平板式脱硝催化剂活性检测系统能够根据烟气分析单元5实时记录的数据反馈，通过控制单元7来精确调配各气体组分的流量比例，从而在最大程度上保证了数据的准确性；同时，该平板式脱硝催化剂活性检测系统和方法规范了检测过程，统一了检测方法、设备和检测条件，确保了检测结果的可比性，具有操作简单、成本低廉、重复性好、适用性强等特点；此外，该平板式脱硝催化剂活性检测系统能够快速、经济、精确地对生产样品和研发样品活性进行监控和测试，区别不同配方催化剂性能差异或同一批次催化剂产品的质量控制，还能够对在役产品的活性进行检测，从而根据活性下降趋势为电厂制定催化剂加装、换装或再生管理方案提供数据支持，既能满足平板式催化剂生产质量监控、研发试验测试，同时能够对在役催化剂售后性能跟踪检测。

实施例2

本实施例的平板式脱硝催化剂活性检测方法，采用实施例1的平板式脱硝催化剂活性检测系统进行检测，平板式脱硝催化剂活性检测方法包括：

将平板式脱硝催化剂置于反应装置41的反应腔中，通过供气单元1向反应装置41中提供两种以上气体并利用配气单元2调节各气体的流量以生成模拟烟气，模拟烟气在反应腔中进行脱硝反应，通过分析单元5检测平板式脱硝催化剂前端和后端的气体组成并反馈给控制单元7，控制单元7根据反馈信息对配气单元2进行控制以调节各气体的流量。

在上述平板式脱硝催化剂活性检测方法中，可以控制各气体的压力为0.3-0.5MPa，各气体的总流量为1-3Nm³/h，预加热温度50-400℃，加热装置42的加热温度为50-500℃，反应单元4的压力为0.1-0.15Mpa。

更具体地，利用上述平板式脱硝催化剂活性检测系统进行检测的操作过程如下：

1、样品制备：

从平板式烟气脱硝催化剂单板上裁取五片试样，宽度22mm，长度150mm，在装入之前测量并记录样片的尺寸，并按照检测条件计算出面速度AV。

2、样品装卸：

卸下反应装置41的法兰盖和密封垫，将上述五片测试样片垂直顺着凹型卡槽装入反应装置41中，随后装好法兰盖和密封垫，即完成平板式脱硝催化剂测试样片的安装。

3、气体供给：

首先，第一储气装置11通过第一调压阀201将氮气压力调节为0.3-0.5MPa，通过控制单元7打开第一电磁阀205，并调节第一流量计209，通入测试所需的氮气量，进行气密性测试。

然后，通过控制单元7打开第二储气装置12、第三储气装置13和第四储气装置14，调节第二调压阀202、第三调压阀203和第四调压阀204，使各路供应压力范围0.3-0.5MPa。

4、工况调节：

在控制单元7中输入并调节预加热装置32和加热装置42的温度。在升温过程中，保持氮气持续通入，以保持温度场的均匀性。待第一温度传感器43和第二温度传感器44的测试温度均达到300℃以上，在保证总流量计213为目标流量的前提下，在控制单元7中依次打开第二电磁阀206、第三电磁阀207、第四电磁阀208，并依次设定第二流量计210、第三流量计211、第四流量计212理论所需的流量。切换三通电磁阀对反应前烟气进行取样，送至分析单元5检测分析，根据氧气、氮氧化物和氨气的实际浓度或含量，反馈调节各流量计，直至实际浓度或含量为目标值。最后，待反应单元4中的第一温度传感器43和第二温度传感器44所测的催化剂反应前、后温度同时达到目标温度，待稳定半小时后，切换三通电磁阀对反应后烟气进行取样分析，待反应后烟气中各组分浓度或含量稳定半小时后，读取参数并完成测试。

5、活性计算：

测试过程中进行读数，反应前氮氧化物总含量读数为C₁，反应后氮氧化物总含量读数为C₂，并按照下式计算得到样品的脱硝效率及活性：

脱硝效率按如下公式计算：

活性按如下公式计算：

K＝-AV×ln(1-η)

其中：

η：催化剂的脱硝效率的数值，以百分数表示；

K：催化剂的活性的数值，单位为米每小时(m/h)；

AV：面速度的数值，单位为米每小时(m/h)。

采用上述方法对三组平板式烟气脱硝催化剂样品的活性进行检测，检测条件见表1，活性重复性试验结果见表2，不同配方生产样品活性检测结果见表3，不同运行时间在役样品活性检测结果见表4。

表1检测条件

表2活性重复性检测结果表

从表2中可以看到，对同一样品分别进行三次重复性试验，三次活性检测结果分别为44.5m/h、44.2m/h、44.5m/h，表明采用本发明系统和方法进行时，检测结果具有较好的重复性。

表3不同配方生产样品活性检测结果表

从表3可以看到，对于不同配方(不同钒含量和钼含量)的生产样品进行试验，各样品的活性检测结果变化趋势与实际相符，并能准确区分活性差异，表明采用本发明系统和方法进行时，检测结果具有较好的准确性。

表4不同投运时间在役样品活性检测结果表

从表4可以看到，对不同投运时间在役样品进行活性测试，其活性检测结果变化趋势与实际相符；由此说明，本发明的系统和方法可以有效对在役催化剂的活性变化趋势进行跟踪，从而能够为电厂脱硝系统催化剂加装、换装或再生管理提供技术支持。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，包括：

供气单元，其包括两个以上储气装置；

配气单元，其包括设置在每一储气装置出口端以调节各气体流量的控制阀；

反应单元，其包括反应装置和用于对反应装置进行加热的加热装置，反应装置与配气单元连接并且具有用于容置平板式脱硝催化剂的反应腔；

分析单元，其包括取样装置和用于检测气体组成的检测装置，取样装置具有分别与反应腔中平板式脱硝催化剂前端和后端连通的第一取样口和第二取样口，检测装置与取样装置的出口端连通；

控制单元，其分别与配气单元和分析单元电性连接，控制单元能够根据分析单元反馈的信息对配气单元进行控制以调节各气体的流量。

2.根据权利要求1所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，供气单元包括用于存储氮气的第一储气装置、用于存储氧气的第二储气装置、用于存储氮氧化物的第三储气装置和用于存储氨气的第四储气装置。

3.根据权利要求1所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，配气单元还包括设置在每一储气装置出口端以调节气体压力的调压阀、设置在每一储气装置出口端以检测气体流量的流量计和设置在储气装置的总出口端以检测各气体总流量的总流量计，调压阀、流量计和总流量计分别与控制单元电性连接。

4.根据权利要求1所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，还包括设置在供气单元与反应单元之间的预处理单元，预处理单元包括用于进行气体混合的混合装置和用于预加热气体的预加热装置，加热装置和预加热装置分别与控制单元电性连接。

5.根据权利要求1所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，反应装置为卧式反应器，在反应装置的反应腔中设有至少一个用于固定平板式脱硝催化剂的凹型卡槽，在反应装置的侧壁上设有装样口，在装样口上设有法兰盖，在法兰盖与装样口之间设有密封垫。

6.根据权利要求1所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，在反应装置上设有用于检测平板式脱硝催化剂前端气体温度的第一温度传感器、用于检测平板式脱硝催化剂后端气体温度的第二温度传感器、用于检测气体压力的压力传感器和用于控制气体压力的手动阀，第一温度传感器、第二温度传感器和压力传感器分别与控制单元电性连接。

7.根据权利要求1所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，分析单元还包括设置在取样装置与检测装置之间的过滤器，取样装置为三通电磁阀，检测装置包括傅里叶变换红外分析仪和用于检测氧气含量的氧气检测装置。

8.根据权利要求1所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统，其特征在于，还包括设置在反应单元出口端的尾气处理单元，尾气处理单元包括用于吸附处理氨气的酸性吸附箱和用于吸附处理氮氧化物的碱性吸附箱。

9.一种平板式脱硝催化剂活性检测方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的平板式脱硝催化剂活性检测系统进行检测，平板式脱硝催化剂活性检测方法包括：

将平板式脱硝催化剂置于反应装置的反应腔中，通过供气单元向反应装置中提供两种以上气体并利用配气单元调节各气体的流量以生成模拟烟气，模拟烟气在反应腔中进行脱硝反应，通过分析单元检测平板式脱硝催化剂前端和后端的气体组成并反馈给控制单元，控制单元根据反馈信息对配气单元进行控制以调节各气体的流量。

10.根据权利要求9所述的平板式脱硝催化剂活性检测方法，其特征在于，控制各气体的压力为0.3-0.5MPa，各气体的总流量为1-3Nm³/h，预加热温度50-400℃，加热装置的加热温度为50-500℃，反应单元的压力为0.1-0.15Mpa。

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