CN209696925U - 一种可旋转的粉末催化剂老化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可旋转的粉末催化剂老化装置，包括储水罐、水汽化室、配气系统、气体预加热室、混合加热室和可旋转石英管式炉，配气系统通过管线连接气体预加热室，储水罐通过管线连接水汽化室，水汽化室与所述气体预加热室分别与所述混合加热室连接，混合加热室通过气体输送管道与可旋转石英管式炉连接，可旋转石英管式炉两端均设有石英管塞，可旋转石英管式炉连接旋转驱动器，可旋转石英管式炉进气端、出气端与管线连接处均设有密封圈，可旋转石英管式炉外部设有炉膛。通过在老化过程中石英管的旋转，保证了所有样品的受热均匀性及老化气氛和催化剂的充分接触，通过密封圈的作用保证可旋转石英管式炉的气密性。

Description

一种可旋转的粉末催化剂老化装置

技术领域

本实用新型涉及一种可旋转的粉末催化剂老化装置，属于催化剂技术领域。

背景技术

催化剂在电力石油化工建材领域应用极其广泛，随着工业装置的长时间运转，催化剂活性动态地稳定在一个固定的活性范围内。而新鲜催化剂由于没有经历失活的过程，初始活性很高且不稳定，不具有代表性。以脱硝催化剂为例，实验室评价新鲜催化剂时，需要人工地将催化剂的活性降低到工业平衡催化剂的活性范围，但催化剂在工业装置的失活是一个缓慢的过程，而实验室研究需要快速地将催化剂活性降低，通常采用高度苛刻的条件下对催化剂进行水热处理。即在700-800℃(或更高温度)下用水蒸气，空气气氛条件下使催化剂老化，使催化剂在较高温度和水蒸气的条件下，结构崩塌，孔容积减少，结晶度降低，分子筛的孔道结构发生改变，比表面积和活性中心减少，进而降低催化剂的初活性，提高催化剂的耐磨强度、稳定性。但是，在实际工况下，烟气中不仅含有空气和水，还有SO₂，NH₃，NO等气体，这些气体的存在也会对催化剂的活性产生影响，因此为了判断催化剂性能的好坏，通常会对催化剂的耐水性、耐热和抗硫毒等性能进行测试。而在性能测试之前，一般会对催化剂先进性老化处理。

现有技术中，一般的催化剂老化设备是采用竖直石英管，在老化时，气流由上而下通过催化剂，有可能会把催化剂粉末压成团状或片状催化剂进行活性测试，其并不能真实反映出催化剂耐水热，耐热和抗硫毒等性能。虽然部分采用横式石英管，但是石英管位置，催化剂放置进去之后，表面的催化剂可以与气氛充分接触，但是低端的催化剂并不能充分与老化气氛接触，存在老化不均匀的缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可旋转的粉末催化剂老化装置，通过在老化过程中石英管的旋转，保证所有样品的受热均匀性及老化气氛和催化剂的充分接触，通过密封圈的作用保证可旋转石英管式炉的气密性。该装置可以直接模拟燃煤电厂、建材行业烟气工况，适用于各种不同规格的粉末样品进行老化。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，包括储水罐、水汽化室、配气系统、气体预加热室、混合加热室和可旋转石英管式炉，所述配气系统通过管线连接气体预加热室，所述储水罐通过管线连接水汽化室，所述水汽化室与所述气体预加热室分别与所述混合加热室连接，所述混合加热室通过气体输送管道与所述可旋转石英管式炉连接，所述可旋转石英管式炉两端均设有石英管塞，所述可旋转石英管式炉连接旋转驱动器，所述可旋转石英管式炉进气端、出气端与管线连接处均设有密封圈，所述可旋转石英管式炉外部设有炉膛。

通过在老化过程中石英管的旋转，保证了所有样品的受热均匀性及老化气氛和催化剂的充分接触。并通过密封圈的作用保证可旋转石英管式炉的气密性。

进一步地，所述配气系统包括SO₂配气系统、NH₃配气系统、NO配气系统、NO₂配气系统，所述SO₂配气系统、NH₃配气系统、NO配气系统、NO₂配气系统并联连接。通过不同配气系统的使用使得催化剂在混合气体下老化，更加符合催化剂实际的工作环境。

进一步地，所述可旋转石英管式炉内设有隔板。隔板使得催化剂在放入时各层分布，而不是成堆堆积，使得催化剂与老化气体接触面积增大。

进一步地，所述隔板至少为两个。

进一步地，所述隔板上设有若干圆孔，所述圆孔的直径为5～10mm。圆孔使得在可旋转石英管式炉旋转的过程中，催化剂在各隔板之间与老化气体充分接触。

进一步地，所述可旋转石英管式炉与气体输送管道的连接管线上设有压力表。

进一步地，所述可旋转石英管式炉侧支口设有热电偶。

进一步地，所述气体输送管道包裹有加热带，保证可旋转石英管式炉进气端的气体温度。

进一步地，所述炉膛为可打开式，使得可旋转石英管式具有可视性，因此可以准确把握样品放置位置。

进一步地，所述连接管线上均设有阀门。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型的可旋转的粉末催化剂老化装置，通过在老化过程中石英管的旋转，保证了所有样品的受热均匀性及老化气氛和催化剂的充分接触。并通过密封圈的作用保证可旋转石英管式炉的气密性。通过不同配气系统的使用使得催化剂在混合气体下老化，更加符合催化剂实际的工作环境。隔板使得催化剂在放入时各层分布，而不是成堆堆积，使得催化剂与老化气体接触面积增大。圆孔使得在可旋转石英管式炉旋转的过程中，催化剂在各隔板之间与老化气体充分接触。气体输送管道包裹有加热带，保证可旋转石英管式炉进气端的气体温度。炉膛为可打开式，使得可旋转石英管式具有可视性，因此可以准确把握样品放置位置。相对于现有技术来说可旋转的粉末催化剂老化装置能更加真实直接地模拟实际工业烟气工况。

附图说明

图1是本发明的可旋转的粉末催化剂老化装置结构示意图；

图2是本实用新型的配气系统结构示意图；

图3是本实用新型可旋转的石英管式炉结构示意图；

图4是本实用新型隔板结构示意图；

其中：1、储水罐；2、水汽化室；3、配气系统；4、气体预加热室；5、混合加热室；6、加热带；7、气体输送管道；8、阀门；9、压力表；10、可旋转石英管式炉；101、石英管塞；11、炉膛；12、热电偶；13、旋转驱动器；31、SO₂配气系统；32、NH₃配气系统；33、NO配气系统；34、NO₂配气系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本发明的一种可旋转的粉末催化剂老化装置，包括储水罐1、水汽化室2、配气系统3、气体预加热室4、混合加热室5和可旋转石英管式炉10，所述配气系统3通过管线连接气体预加热室4，所述储水罐1通过管线连接水汽化室2，所述水汽化室2与所述气体预加热室4分别与所述混合加热室5连接，所述混合加热室5通过气体输送管道7与所述可旋转石英管式炉10连接，所述可旋转石英管式炉10两端均设有石英管塞101，所述可旋转石英管式炉10连接旋转驱动器13，所述可旋转石英管式炉10进气端、出气端与管线连接处均设有密封圈，所述可旋转石英管式炉10外部设有炉膛11。

通过在老化过程中石英管的旋转，保证了所有样品的受热均匀性及老化气氛和催化剂的充分接触。并通过密封圈的作用保证可旋转石英管式炉10的气密性。

如图2所示，作为进一步改进的实施例，所述配气系统3包括SO₂配气系统31、NH₃配气系统32、NO配气系统33、NO₂配气系统34，所述SO₂配气系统31、NH₃配气系统32、NO配气系统33、NO₂配气系统34并联连接。通过不同配气系统3的使用使得催化剂在混合气体下老化，更加符合催化剂实际的工作环境。

如图3所示，作为进一步改进的实施例，所述可旋转石英管式炉10内设有隔板。隔板使得催化剂在放入时各层分布，而不是成堆堆积，使得催化剂与老化气体接触面积增大。所述隔板为两个。隔板上设有若干圆孔，所述圆孔的直径为5～10mm。圆孔使得在可旋转石英管式炉10旋转的过程中，催化剂在各隔板之间与老化气体充分接触。可旋转石英管式炉10与气体输送管道7的连接管线上设有压力表9。

进一步地，所述可旋转石英管式炉10侧支口设有热电偶12。

进一步地，所述气体输送管道7包裹有加热带6，保证可旋转石英管式炉10进气端的气体温度。

进一步地，所述炉膛11为可打开式，使得可旋转石英管式具有可视性，因此可以准确把握样品放置位置。

进一步地，所述连接管线上均设有阀门8。

本实用新型的可旋转的粉末催化剂老化装置，通过在老化过程中石英管的旋转，保证了所有样品的受热均匀性及老化气氛和催化剂的充分接触。并通过密封圈的作用保证可旋转石英管式炉的气密性。通过不同配气系统的使用使得催化剂在混合气体下老化，更加符合催化剂实际的工作环境。隔板使得催化剂在放入时各层分布，而不是成堆堆积，使得催化剂与老化气体接触面积增大。圆孔使得在可旋转石英管式炉旋转的过程中，催化剂在各隔板之间与老化气体充分接触。气体输送管道包裹有加热带，保证可旋转石英管式炉进气端的气体温度。炉膛为可打开式，使得可旋转石英管式具有可视性，因此可以准确把握样品放置位置。相对于现有技术来说可旋转的粉末催化剂老化装置能更加真实直接地模拟实际工业烟气工况。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，包括储水罐、水汽化室、配气系统、气体预加热室、混合加热室和可旋转石英管式炉，所述配气系统通过管线连接气体预加热室，所述储水罐通过管线连接水汽化室，所述水汽化室与所述气体预加热室分别与所述混合加热室连接，所述混合加热室通过气体输送管道与所述可旋转石英管式炉连接，所述可旋转石英管式炉两端均设有石英管塞，所述可旋转石英管式炉连接旋转驱动器，所述可旋转石英管式炉进气端、出气端与管线连接处均设有密封圈，所述可旋转石英管式炉外部设有炉膛。

2.根据权利要求1所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述配气系统包括SO₂配气系统、NH₃配气系统、NO配气系统、NO₂配气系统，所述SO₂配气系统、NH₃配气系统、NO配气系统、NO₂配气系统并联连接。

3.根据权利要求1所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述可旋转石英管式炉内设有隔板。

4.根据权利要求3所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述隔板至少为两个。

5.根据权利要求3或4所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述隔板上设有若干圆孔，所述圆孔的直径为5~10mm。

6.根据权利要求1所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述可旋转石英管式炉与气体输送管道的连接管线上设有压力表。

7.根据权利要求1-3任一项所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述可旋转石英管式炉侧支口设有热电偶。

8.根据权利要求1所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述气体输送管道包裹有加热带。

9.根据权利要求1所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述炉膛为可打开式。

10.根据权利要求6所述的可旋转的粉末催化剂老化装置，其特征是，所述连接管线上均设有阀门。