CN206876659U - 双功能脱硝催化剂评价装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双功能脱硝催化剂评价装置，包括进气管路和与之连通的反应器，反应器末端设有出气口，所述进气管路包括反应气体管路和活化气体管路，所述反应器包括第一反应器和第二反应器；所述反应气体管路和活化气体管路通过一进气四通阀分别与所述第一反应器和第二反应器切换连通；本实用新型的双反应器结构提高了催化剂样品的评价效率；采用双四通阀设计，操作简便、节约时间，减少了催化剂粉尘、H2O和铵盐在反应器及其下游管线中停留；通过设置恒温箱，进一步降低了H2O、铵盐在反应器出气管线、出气四通阀内沉积的可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及催化反应装置，尤其涉及一种双功能脱硝催化剂评价装置。
背景技术
选择性催化剂还原(SCR)是目前燃煤电厂普遍采用的脱硝技术。作为SCR技术的核心，脱硝催化剂的脱硝效率、SO2/SO3转化率、活性温度窗口等技术指标与整体SCR技术的正常运行密切相关。一般而言，对于生产线中取出的工业催化剂样品、或者实验室内制备的新型脱硝催化剂样品，均是通过采用催化剂微型反应装置来检测上述指标，以完成催化剂的质量检测、配方筛选。因此，选用设计合理、检测高效的催化剂评价装置，对于脱硝催化剂性能的进一步提升，具有十分重要的意义。
CN203672863U专利公开了一种用于烟气脱硝催化剂活性评价的装置，包括质量流量计、气体混和罐、反应器等，可对脱硝催化剂活性指标进行有效测试。
CN203705415U专利公开了一种脱硝催化剂的评价装置，包括供气单元、供水单元、反应器和分析单元等，可进行模拟合成气脱硝评价。
现有技术中，催化剂微型评价装置一般只包含一个反应器，存在升温时间长、评价效率较低的缺点。并且，在连续运行一定时间后，装置管路，尤其是反应器尾气管路容易被催化剂粉尘、铵盐堵塞。
实用新型内容
实用新型目的：为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可实现脱硝催化剂评价和活化双重功能高效切换的脱硝催化剂评价装置。
技术方案：本实用新型的一种双功能脱硝催化剂评价装置，包括进气管路和与之连通的反应器，反应器末端设有出气口，所述进气管路包括反应气体管路和活化气体管路，所述反应器包括第一反应器和第二反应器；所述反应气体管路和活化气体管路通过一进气四通阀与所述第一反应器和第二反应器连通。所述第一反应器和第二反应器并联设置。
所述反应气体管路和/或活化气体管路包括多个用于输送不同气体/液体的分支进气管道，各分支进气管道为并联结构；根据输送的气体/液体的不同，所述分支进气管道上设有截止阀、流量计、单向阀中的一种或几种，或者设有注水泵和截止阀；优选的，所述分支进气管道上还设有预热器；多个分支进气管道末端还通过气体混合器连通，该气体混合器连接所述进气四通阀。
所述第一反应器和第二反应器的出气口设有出气四通阀，反应器内的尾气通过所述出气四通阀进入烟气分析仪器或者排出。
装置尾端设有恒温箱，所述第一反应器、第二反应器、出气口和出气四通阀均内置于该恒温箱中。
装置中使用的进气管路、预热器、气体混合器、反应器等均为防腐材质。
工作原理：将待检测的脱硝催化剂样品装入第一反应器、将待活化的脱硝催化剂样品装入第二反应器后；打开反应气体钢瓶，根据具体评价、活化条件调节各气体流量；其次调节进气四通阀，控制反应气体进入第一反应器，第一反应器尾气通过出气口进入烟气分析仪器；控制活化气体进入第二反应器，第二反应器的尾气通过出气口排空；再将第一反应器升温至200℃～500℃进行催化剂评价，将第二反应器升温至400℃～600℃进行催化剂焙烧活化；当第一反应器评价结束、第二反应器活化结束后，调节进气四通阀，控制反应气体进入第二反应器，第二反应器的尾气通过出气口进入烟气分析仪器；将第一反应器中的脱硝催化剂样品取出，重新装入待活化的脱硝催化剂样品进行焙烧活化操作。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：1、双反应器结构均具备催化剂评价和活化两种功能，催化反应器评价结束后可将随即将反应气体切换进入催化剂活化炉，提高了催化剂样品的评价效率；2、脱硝催化剂在反应器内焙烧活化后，无需取出即可进行评价，特别适用于再生催化剂、新型脱硝催化剂等需要筛选最佳焙烧活化条件的研发过程；3、本装置采用双四通阀设计，操作简便、节约时间；并且，在不断切换反应气体和活化气体的过程中，也实现了活化气体对反应器及相应管路的吹扫，减少了催化剂粉尘、H2O和铵盐在反应器及其下游管线中停留；4、通过设置恒温箱，进一步降低了H2O、铵盐在反应器出气管线、出气四通阀内沉积的可能性。
附图说明
图1为本实用新型的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，一种双功能脱硝催化剂评价装置，包括进气管路和与之连通的反应器，反应器末端设有出气口，本装置的进气管路包括反应气体管路和活化气体管路，其分别包括多个分支管道；反应器包括并联设置的第一反应器8和第二反应器9，第一反应器8和第二反应器9的进气口设置进气四通阀7，出气口设置出气四通阀10；其中，进入两个反应器的混合气体按进上述气管线设计分为反应气体以及活化气体两种，进气四通阀7控制反应气体或活化气体进入第一反应器8或第二反应器9，出气四通阀10则控制第一反应器8和第二反应器9的尾气分别通过出气口A进入烟气分析仪器或由出气口B排空。本实施例中，反应气体由NH3、N2、O2、SO2、NO和H2O组成，活化气体由N2、O2组成；其中，NH3分支管道上依次设有流量计1、单向阀2和预热器3；H2O分支管道上依次设有注水泵4和截止阀5；SO2、NO分支管道上依次设有流量计1和单向阀2；由于N2、O2兼备反应气体和活化气体两种功能，其各设有两个并联支路，支路上依次设置截止阀5、流量计1和单向阀2；当进行催化剂评价时，N2、O2、SO2、NO和H2O经分支管路输送后通过气体混合器6混合；流经预热器3的NH3和气体混合器6的气体汇合后形成反应气体，当进行催化剂活化时，不流经气体混合器6的N2、O2作为活化气体，反应气体和活化气体通过进气四通阀7进入第一反应器8或第二反应器9；进气四通阀7控制气体流向来切换两个反应器使用功能，出气四通阀10控制两个反应器的尾气流向。此外，装置尾端设置恒温箱11，反应器的出气管线、出气四通阀10均内置于恒温箱11中。
本装置中所使用的管线、预热器3、气体混合器6、反应器等的材质均为防腐材质，如316L。
本实用新型运行时，包括如下步骤：
(1)将待检测的脱硝催化剂样品共1mL装入第一反应器8，将待活化的脱硝催化剂样品共1mL装入第二反应器9；
(2)将预热器3升温至80℃(80℃～120℃)，气体混合器6升温至100℃(80℃～120℃)，打开N2、O2、SO2、NH3、NO气体钢瓶，以及注水泵4，按脱硝催化剂评价条件(烟气流量1000mL/min，NH3/NO摩尔比1/1，NH3浓度500ppm，O2浓度5％，H2O含量10％)和焙烧活化条件(GHSV 50000h-1，O2浓度21％)计算，并调节各气体流量计流量及注水泵4的计量；
(3)调节进气四通阀7和出气四通阀10，控制预热器3和气体混合器6的出气进入第一反应器8，第一反应器8尾气通过出气口A进入烟气分析仪器；控制N2、O2的支路进入第二反应器9，第二反应器9的尾气通过出气口B排空；
(4)将第一反应器8升温至250℃(200℃～500℃)，随后按50℃一个台阶逐渐升温至450℃，每个温度点停留30min，进行催化剂评价，测试催化剂在不同温度时候的脱硝性能。将第二反应器9升温至500℃(400℃～600℃)，维持2h，进行催化剂焙烧活化，将恒温箱11升温至120℃(100℃～200℃)；
(5)第一反应器8评价结束、第二反应器9活化结束，降温至100℃～150℃时，调节进气四通阀7，控制反应气进入第二反应器9，活化气进入第一反应器8，调节出气四通阀10，控制第二反应器9尾气通过出气口A进入烟气分析仪器，第一反应器8尾气排空。当第一反应器8降温至室温时，关闭活化气体，将第一反应器8中的脱硝催化剂样品取出，重新装入待活化的脱硝催化剂样品进行焙烧活化操作。
Claims (9)
1.一种双功能脱硝催化剂评价装置，包括进气管路和与之连通的反应器，反应器末端设有出气口，其特征在于：所述进气管路包括反应气体管路和活化气体管路，所述反应器包括第一反应器(8)和第二反应器(9)；所述反应气体管路和活化气体管路通过一进气四通阀(7)与所述第一反应器(8)和第二反应器(9)切换连通。
2.根据权利要求1所述的评价装置，其特征在于：所述第一反应器(8)和第二反应器(9)的出气口设有出气四通阀(10)，反应器内的尾气通过所述出气四通阀(10)进入烟气分析仪器或者排出。
3.根据权利要求2所述的评价装置，其特征在于：装置尾端设有恒温箱(11)，所述第一反应器(8)、第二反应器(9)、出气口和出气四通阀(10)均内置于该恒温箱(11)中。
4.根据权利要求1所述的评价装置，其特征在于：所述反应气体管路和/或活化气体管路包括多个用于输送不同气体或液体的分支进气管道。
5.根据权利要求4所述的评价装置，其特征在于：所述分支进气管道设有流量计(1)、单向阀(2)、截止阀(5)中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的评价装置，其特征在于：所述分支进气管道上设有注水泵(4)和截止阀(5)。
7.根据权利要求4或5所述的评价装置，其特征在于：所述分支进气管道上设有预热器(3)。
8.根据权利要求4所述的评价装置，其特征在于：所述多个分支进气管道末端通过气体混合器(6)连通，该气体混合器(6)连接所述进气四通阀(7)。
9.根据权利要求1所述的评价装置，其特征在于：所述装置的进气管路、预热器(3)、气体混合器(6)和反应器均为防腐材质。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108645955A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-12 | 中国矿业大学 | 一种复合催化剂循环重整-解析性能的评估装置及方法 |
| CN115656404A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-01-31 | 江苏中创清源科技有限公司 | 一种催化燃烧易聚合类VOCs的催化剂性能检测装置 |
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2017
- 2017-06-30 CN CN201720781394.8U patent/CN206876659U/zh active Active
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