CN202837264U - 一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置，包括依次连接的烟气管道、内设催化剂固定床的反应器、旋风分离器和引风机，所述烟气管道上设有控制阀门和还原剂输送装置，所述还原剂输送装置包括还原剂储罐和连通还原剂储罐与烟气管道的还原剂输入管路，所述还原剂输入管路上设有流量控制机构。本实用新型结构简单，成本低廉，直接从工业炉窑的旁路烟道中引出原始烟气，真实的条件下进行检测，克服了现有检测体系成分单一、操作复杂、系统投资高等问题。

Description

一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置

技术领域

本实用新型涉及工业炉窑烟气脱硝催化剂性能的测试装置，具体涉及一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置。

背景技术

催化剂在现代工业中有着广泛的应用，随着国家环保标准的不断提高，其在脱硝中的应用日趋重要。催化剂检测体系是对催化剂的强度、耐磨损性、脱硝效率等性能进行检测的装置。

随着科技水平的不断发展，新的催化剂检测方法和装置不断出现，如固定床微型反应器、流化床微型反应器，以及色谱表征方法等。但此等方法一般都是采用模拟烟气，成分比较单一，不能完全反应烟气的真实状况，从而不能客观、真实的反应催化剂的性能。

例如，申请号为200910113055.2的中国发明专利申请公开了一种用于烟气脱硝催化剂活性检测的方法和装置，该方法采用数控流量计精确调整模拟烟气的主要组份，经高效的旋流混合器后，模拟烟气进入装有待测催化剂的方形不锈钢反应器，采用开式、方形腔体结构的三段炉恒温加热和嵌入式测温装置实时监测烟温的变化，引入还原剂气态NH₃，通过烟气分析仪检测反应器前后烟气的NO浓度变化，可得催化剂的活性。

申请号为201010596776.6的中国发明专利公开了一种SCR烟气脱硝催化剂性能测试方法及测试装置，包括模拟烟气混合、加热，在烟气流量1-2Nm³/h通过催化剂的线速度LV大于0.85m/s通过催化剂的面速度AV与实际运行工况下面速度AV相同的条件下获取温度、压力和NO、SO₂、SO₃、NH₃相关数据。

上述专利中能有效检测催化剂的性能，但是均采用模拟烟气，不能完全反应烟气的真实状况，从而不能客观、真实的反应催化剂的性能，且结构复杂，操作繁琐。

实用新型内容

本实用新型提供了一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置，结构简单，直接采用来自工业炉窑的原始烟气更全面更真实的对催化剂性能进行测试。

一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置，包括依次连接的烟气管道、内设催化剂固定床的反应器、旋风分离器和引风机，所述烟气管道上设有控制阀门和还原剂输送装置，所述还原剂输送装置包括还原剂储罐和连通还原剂储罐与烟气管道的还原剂输入管路，所述还原剂输入管路上设有流量控制机构。

本实用新型的装置工作时，直接将锅炉烟气引入烟气管道中，通过还原剂输送装置向烟气管道内输送还原剂，还原剂与烟气在烟气管道内混合后进入反应器，反应器内的催化剂固定床上分布有催化剂，烟气流经催化剂固定床，在催化剂表面发生催化还原反应，在催化剂作用下，烟气中的氮氧化物转化为氮气，反应后的烟气进入旋风分离器，气流中的粉尘等固体颗粒被收集至灰斗，由卸灰阀排除，洁净烟气由引风机排至大气中，测不同反应参数下当氧化物的转化率，检测催化剂的性能。

为了使来自锅炉的原始烟气能更顺利的送进本发明的装置中，优选地，所述烟气管道具有与工业炉窑烟道连通的烟气入口端，原始烟气直接从工业炉窑的旁路烟道引入本发明的装置中。

对催化剂的性能检测需要检测不同反应参数下的氮氧化物转化率，烟气流速通过烟气管道上的阀门控制，还原剂的流速通过还原剂输入管路上的流量控制机构控制，流量控制机构可以采用不同的技术方案，一种优选的技术方案，所述流量控制机构包括沿还原剂走向依次设置的减压阀、单向阀和流量计。

还原剂与烟气在烟气管道内进行混合后送入反应器中，使烟气与还原剂混合更充分，本实用新型中，采用了如下技术方案：即，所述烟气管道与所述反应器连接处设有烟气扩散通道。

更优选地，所述烟气扩散通道为扩口结构，烟气与还原剂在该烟气扩散通道内进一步混合后进入反应器中。

所述催化剂固定床的安装方式可以采用现有技术，本实用新型中，为了方便催化剂的布置，优选地，所述催化剂固定床为抽屉推进式。

在反应器中进行催化还原反应后的烟气进入旋风分离器中，烟气中的粉尘等固定颗粒被旋风分离器分离后收集在其灰斗中，通过卸灰阀定期排除，卸灰阀可以采用手动式卸灰阀，也可以采用电磁阀等自动式卸灰阀，优选地，本实用新型中，所述旋风分离器底部带有卸灰阀，所述卸灰阀为电磁阀，所述卸灰阀为电磁阀，通过电磁阀对收集在灰斗内的灰料自动定期排除。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单，成本低廉，直接从工业炉窑的旁路烟道中引出原始烟气，真实的条件下进行检测，克服了现有检测体系成分单一、操作复杂、系统投资高等问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中所示附图标记如下：

1-烟气管道           2-还原剂输入管路          3-还原剂储罐

4-减压阀             5-单向阀                  6-流量计

7-烟气扩散通道       8-反应器                  9-催化剂固定床

10-旋风分离器        11-卸灰阀                 12-引风机。

具体实施方式

如图1所示，一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置，包括依次连通的烟气管道1、烟气扩散通道7、内设催化剂固定床9的反应器8、旋风分离器10和引风机12。

烟气管道1带有与工业炉窑的旁路烟道连接的烟气输入端，通过烟道直接连接至工业炉窑的旁路烟道，在烟气管道1上设置有控制阀门，设置控制阀门的开度以控制烟气的流速，烟气管道1上设置还原剂输送装置，还原剂输送装置包括还原剂储罐3和连接还原剂储罐3与烟气管道1的还原剂输入管路2，在还原剂输入管路2上设置流量控制机构，流量控制机构包括沿还原剂输送方向依次设置的减压阀4、单向阀5和流量计6，本实施方式中，流量计6采用质量流量计。

烟气扩散通道7设置在烟气管道1与反应器8的连接处，烟气扩散通道7采用渐扩的扩口结构。

反应器8采用不锈钢材质，反应器8内设置催化剂固定床9，为方便催化剂的装入，本实施方式中，催化剂固定床9采用抽屉推进式安装在反应器8内。

反应器8的烟气出口通过烟道连接至旋风分离器10的烟气入口，旋风分离器10的底部带有卸灰阀11，本实施方式中，卸灰阀11采用电磁阀，进行自动卸灰，旋风分离器10的烟气出口连接至引风机12的入风口，本实施方式中，引风机12采用高温高压引风机。

本实用新型的工作过程如下：

待检测的催化剂装入催化剂固定床9，推进反应器8内，烟气管道1从锅炉旁路烟道引入烟气，同时由还原剂输送装置喷入一定流量的还原剂(氨水)，与烟气混合均匀后，经烟气扩散通道7进入反应器8；混合后的烟气流经催化剂固定床9，在催化剂表面发生催化还原反应，在催化剂作用下，烟气中的氮氧化物转化为氮气，实现有害物质无害化；反应后的烟气进入旋风分离器10，气流中的粉尘等固体颗粒被收集至灰斗，由卸灰阀11定期排出；最后，洁净的烟气由高温高压引风机排到大气中。整套装置连续运行一定时间后，完成对催化剂的检测，测得不同反应参数条件下NO转化率，如表1：

表1不同反应参数条件下NO转化率

本实用新型的装置能够真实的展现锅炉实际工况环境，从而更加有效地指导催化剂的研发、生产、检测和筛选，因而具有重要的工业应用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用原始烟气进行催化剂性能测试的装置，其特征在于，包括依次连接的烟气管道(1)、内设催化剂固定床(9)的反应器(8)、旋风分离器(10)和引风机(12)，所述烟气管道(1)上设有控制阀门和还原剂输送装置，所述还原剂输送装置包括还原剂储罐(3)和连通还原剂储罐(3)与烟气管道(1)的还原剂输入管路(2)，所述还原剂输入管路(2)上设有流量控制机构。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述烟气管道(1)具有与工业炉窑烟道连通的烟气入口端。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述流量控制机构包括沿还原剂走向依次设置的减压阀(4)、单向阀(5)和流量计(6)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述烟气管道(1)与所述反应器(8)连接处设有烟气扩散通道(7)。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述烟气扩散通道为扩口结构。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述催化剂固定床(9)为抽屉推进式。

7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述旋风分离器(10)底部带有卸灰阀(11)，所述卸灰阀(11)为电磁阀。

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