CN210090399U - 用于脱硝催化剂性能检测的反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及脱硝处理领域，公开了一种用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，该用于脱硝催化剂性能检测的反应装置包括烟气流动部、电加热丝(4)和外部保温部，所述烟气流动部用于流经烟气，外部保温部包覆烟气流动部的外壁面以使烟气流动部的入口端、出口端能够与外界连通，烟气流动部中设置有用于承载脱硝催化剂的承载件(12)，承载件(12)横跨地设置在烟气流动的路径上，电加热丝(4)缠绕设置在烟气流动部的外壁面上，且电加热丝(4)设置在外部保温部和烟气流动部的外壁面之间。本申请提供的装置由于在烟气流动部的外壁面上缠绕设置电加热丝，从而能够保证烟气流经催化剂时温度保持不变，避免由于温度的变化而干扰检测结果。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硝处理领域，具体地涉及一种用于脱硝催化剂性能检测的反应装置。
背景技术
目前SCR脱硝多采用高温、高尘布置，脱硝催化剂长期在恶劣的烟气条件下运行，烟气冲刷、飞灰覆盖及化学中毒等因素导致催化剂活性逐渐下降。定期对催化剂进行性能检测是脱硝装置优化运行、延长其化学寿命及催化剂更换的重要依据。为获得催化剂真实的反应性能，需要在反应器中开展测试。目前的反应器没有合理的控温设施，无法保证烟气流经催化剂后温度保持不变，因此有必要对其进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的现有的检测装置的检测结果易受温度因素干扰的问题，提供一种用于脱硝催化剂性能检测的反应装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，该用于脱硝催化剂性能检测的反应装置包括烟气流动部、电加热丝和外部保温部，所述烟气流动部用于流经烟气，所述外部保温部包覆所述烟气流动部的外壁面以使所述烟气流动部的入口端、出口端能够与外界连通，所述烟气流动部中设置有用于承载脱硝催化剂的承载件，所述承载件横跨地设置在烟气流动的路径上，所述电加热丝缠绕设置在所述烟气流动部的外壁面上，且所述电加热丝设置在所述外部保温部和所述烟气流动部的外壁面之间。
优选地，所述烟气流动部包括烟气入口管道、烟气出口管道和反应腔室，所述反应腔室中设置有反应器且所述反应器的入口形成在所述反应腔室的壁面上，所述承载件设置在所述反应器中且所述承载件横贯所述反应器的截面设置，所述烟气入口管道连接所述反应器的入口以向所述反应器输送所述烟气，所述反应器的出口与所述反应腔室连接以通过所述烟气出口管道排出所述烟气。
优选地，所述承载件和所述反应器之间设置有陶瓷纤维棉。
优选地，所述烟气入口管道中设置有第一整流板，所述反应器的入口设置有第二整流板，所述第一整流板横跨所述烟气入口管道的截面设置，所述第二整流板封闭所述反应器的入口，所述第一整流板和所述第二整流板平行，所述第一整流板和所述第二整流板的表面均匀分布有多个通孔。
优选地，所述第一整流板为圆形，所述第二整流板为矩形，穿过所述第一整流板和所述第二整流板的截面的中心的直线垂直于所述第一整流板，限定所述烟气入口管道位于所述第一整流板和所述第二整流板之间的部分为变径管段，沿所述第一整流板到所述第二整流板的方向，所述变径管段的内径逐渐增大。
优选地，所述外部保温部包括主壳体和可拆卸地安装于所述主壳体的盖体，所述盖体用于封闭所述反应腔室的取物口，所述取物口对准所述反应器的开口且所述取物口的通径不小于所述反应器的出口，所述承载件配置为能够从所述反应器的出口取出。
优选地，所述承载件的朝向所述反应器的开口的一端设置有吊耳。
优选地，所述取物口上可拆卸地设置有封盖板。
优选地，所述烟气流动部中设置有压强测试件、温度测试件和组分取样件。
优选地，所述反应器为柱状件，所述承载件包括支撑架，所述支撑架限定多个沿所述柱状件的轴向延伸且两端敞开的承载腔室，所述承载腔室用于承载所述脱硝催化剂。
通过上述技术方案，利用本申请提供的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，由于电加热丝缠绕设置在烟气流动部的外壁面上，通过控制电加热丝的加热功率就能够控制烟气流动部的温度，并将烟气流动部的温度保持在所需的特定值，使得烟气流经烟气流动部的各个部分时温度保持不变，从而避免由于温度的变化而干扰检测结果。
附图说明
图1是根据本实用新型优选实施方式的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置的示意图；
图2是图1的装置的第一整流板的示意图；
图3是图1的装置的第二整流板的示意图；
图4是图1的承载件的示意图。
附图标记说明
1-入口压强测试法兰套管 2-入口组分取样法兰套管 3-入口法兰 4-电加热丝5-入口控温热电偶法兰套管 6-第一整流板 8-第二整流板 9-主壳体 10-第一反应器控温热电偶法兰套管 11-保温层 12-承载件 13-第二反应器控温热电偶法兰套管 14-反应器15-卡扣 16-盖体 17-封盖板 18-反应腔室 19-出口控温热电偶法兰套管 20-出口压强测试法兰套管 21-出口组分取样法兰套管 22-出口法兰 23-吊耳 24-支撑架 30-烟气入口管道 40-烟气出口管道
具体实施方式
本申请提供一种用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，该用于脱硝催化剂性能检测的反应装置包括烟气流动部、电加热丝4和外部保温部，所述烟气流动部用于流经烟气，所述外部保温部包覆所述烟气流动部的外壁面以使所述烟气流动部的入口端、出口端能够与外界连通，所述烟气流动部中设置有用于承载脱硝催化剂的承载件12，所述承载件12横跨地设置在烟气流动的路径上，所述电加热丝4缠绕设置在所述烟气流动部的外壁面上，且所述电加热丝4设置在所述外部保温部和所述烟气流动部的外壁面之间。
由于电加热丝4缠绕设置在烟气流动部的外壁面上，通过控制电加热丝的加热功率就能够控制烟气流动部的温度，并将烟气流动部的温度保持在所需的特定值，使得烟气流经烟气流动部的各个部分时温度保持不变，从而避免由于温度的变化而干扰检测结果。
其中，外部保温部包括保温层11以及形成在保温层11外侧的外壳，电加热丝4位于保温层11和烟气流动部之间，保温层11可以为硅酸铝保温棉或其他保温材料，以实现绝缘以及保温的目的，保温层11覆盖一层不锈钢材料以作为外部保温部的外壳，电加热丝4优选为镍铬合材料制成的电加热丝。
烟气流动部可以选用适当的结构，具体地，参考图1所示的结构，所述烟气流动部包括烟气入口管道30、烟气出口管道40和反应腔室18，所述反应腔室18中设置有反应器14且所述反应器14的入口形成在所述反应腔室18的壁面上，所述承载件12设置在所述反应器14中且所述承载件12横贯所述反应器14的截面设置，所述烟气入口管道连接所述反应器14的入口以向所述反应器14输送所述烟气，所述反应器14的出口与所述反应腔室18连接以通过所述烟气出口管道40排出所述烟气。
参考图1所示的结构，电加热丝4具有缠绕在反应器14上的部分、缠绕在烟气入口管道30上部分以及缠绕在烟气出口管道40上的部分，在本申请的实施方式中，在本申请的实施方式中，可以选用串联的电加热丝4缠绕在整个烟气流动部上，也可以分别采用三件不关联的电加热丝分别缠绕在各个部分上，从而形成分段加热，通过温度测试件能够分别测试烟气入口管道30上的、烟气出口管道40上的以及反应腔室18上的电加热丝的温度，并反馈给外界的控制器，外界的控制器控制各个电加热丝的加热功率，从而使得各个电加热丝的温度相等并保持在所需的特定温度。
图1示出了三件不关联的电加热丝分别缠绕在各个部分上的实施方式，入口控温热电偶法兰套管5穿过保温层11延伸到烟气入口管道30的外壁面上，使得入口控温热电偶法兰套管5中的热电偶能够检测到缠绕在烟气入口管道30上的电加热丝，热电偶能够将检测到的温度值反馈给外界的控制器；同样地，反应器14上设置的电加热丝连接有反应器控温热电偶法兰套管，烟气出口管道40上设置的电加热丝连接有出口控温热电偶法兰套管19。其中由于反应器的尺寸较大，在反应器的两个位置分别设置有第一反应器控温热电偶法兰套管10以及第二反应器控温热电偶法兰套管13。各个法兰套管中的热电偶能够将各个电加热丝的温度反馈给外界的控制器，外界的控制器根据结果相应地调节各个电加热丝的功率，从而使得烟气入口管道30、烟气出口管道40和反应器14的温度相等并保持在所需的特定值。
此外，烟气入口管道30以及烟气出口管道40处还分别设置有压强测试件和组分取样件，以测量烟气流入和流出时的温度以及组分，从而进行分析。具体地，烟气入口管道30处设置有入口压强测试法兰套管1和入口组分取样法兰套管2，这两个法兰套管穿过烟气入口管道30的侧壁而与烟气入口管道30连通，入口压强测试法兰套管1中可以设置压强测量器，入口组分取样法兰套管2中可以设置收集容器以收集烟气；同样地，烟气出口管道40处设置有出口压强测试法兰套管20以及出口组分取样法兰套管21，这两个法兰套管穿过烟气出口管道40的侧壁而与烟气出口管道40连通，出口压强测试法兰套管20中可以设置压强测量器，出口组分取样法兰套管21中可以设置收集容器以收集烟气。
上述的法兰套管的端部都具有法兰，在不需要使用时可以将盲板连接在法兰套管端部的法兰上，从而保证烟气流动部的密封性。
烟气经由烟气入口管道30直接进入到反应器14中，烟气在反应器14内部形成的流动路径上流动时，通过将承载件12横贯反应器14的截面设置，从而使得烟气必然经过承载件12，即烟气必然会经过承载件12中的脱硝催化剂，经过承载件12的烟气会从反应器14的出口排出，从而进入到反应腔室18中，而反应腔室18与烟气出口管道40连接，从而使得烟气最终从烟气出口管道40排出。
为了尽可能地保证全部烟气都经过承载件12，承载件12的截面应当与反应器14的截面相匹配，从而避免烟气从承载件12和反应器14的内壁面之间的缝隙流过，进一步地，可以在承载件12上环绕设置耐高温的陶瓷纤维棉，陶瓷纤维棉能够封闭承载件和反应器的内壁面之间的缝隙，从而保证烟气经过承载件12。
参考图1所示的结构，烟气入口管道30的端部设置有入口法兰3，烟气出口管道40的端部设置有出口法兰22，烟气入口管道30通过入口法兰3与气源连接，烟气出口管道40通过出口法兰22与排气管连接，烟气出口管道40和烟气入口管道30可以选用可以选用耐高温不锈钢作为管壁，比如304不锈钢或者316L不锈钢；同样地，法兰也可以选用不锈钢材质，且法兰可以选用密封垫片进行密封从而保证气密性，比如选用石墨耐高温垫片。
其中，烟气入口管道30的进口端的截面为圆形，而反应器14以及承载片12的截面为矩形，在本申请的实施方式中，烟气入口管道包括一段圆形截面管段和一段变径管段7，变径管段位于反应器和圆形截面管段之间，变径管道7的一端为圆形以和圆形截面管段连接，另一端为矩形以和反应器14的入口连接。
更优选地，如图1、图2和图3所示，为了使得烟气能够均匀地进入反应器，从而充分地和承载件上的脱硝催化剂反应，在变径管段7和圆形截面管段交界的部分设置圆形的第一整流板6，在变径变径管段7和反应器14交界的部分设置矩形的第二整流板8，第一整流板6和第二整流板8的表面均匀分布有多个通孔，第一整流板6和所述第二整流板8平行且穿过第一整流板6和第二整流板8的截面的中心的直线垂直于第一整流板6，而变径管段7的内径沿所述第一整流板6到所述第二整流板8的方向逐渐增大，圆形截面管段的烟气经由第一整流板6的通孔进入变径管段7时会形成均与的多股气流，并在圆形管段7中逐渐向外扩散，并最终通过第二整流板8进入反应器14中，而第二整流板8同样均匀分布有多个通孔，从而使得烟气能够均匀地进入反应器14中。
为了便于取出承载件12，优选地，外部保温部包括主壳体9和可拆卸地安装于主壳体9的盖体16，盖体16用于封闭反应腔室18的取物口，取物口对准反应器9的出口且取物口的通径不小于反应器14的出口，承载件12配置为能够从反应器14的开口取出。
参考图1所示的结构，盖体16设置在主壳体9的端部并通过卡扣15连接在主壳体16上，打开卡扣15即可以使得盖体16与主壳体9分离，从而使得取物口暴露，由于取物口对准反应器的出口，承载件12能够依次从反应器的出口离开反应器、从反应腔室18的取物口离开反应腔室。其中，盖体16也可以通过螺栓连接的形式与主壳体9连接。
具体地，参考图4所示的结构，反应器14为柱状件，承载件包括支撑架24，支撑架24限定多个沿柱状件的轴向延伸且两端敞开的承载腔室，承载腔室用于承载脱硝催化剂，支撑架24的朝向反应器9的出口的端面上设置有吊耳23，由于取物口对准反应器的出口，使用者在取拿承载件12时，可以手持工具，并将工具勾住吊耳23，向外抽拉即可将承载件12取出。
图4示出的结构中，支撑件24为十字支撑板，从而限定4个承载腔室，但是本申请并不限定于此，支撑件24可以限定其他数量的承载腔室，比如9个、16个承载腔室等。
为了良好地密封反应腔室18的取物口，可在取物口上可拆卸地设置封盖板17，盖体16设置在封盖板17的外侧如图1所示，反应腔室的取物口外侧设置有法兰，封盖板17可以通过法兰连接在反应腔室的端部从而封闭取物口，保证烟气流动部的密封性。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，该用于脱硝催化剂性能检测的反应装置包括烟气流动部、电加热丝(4)和外部保温部，所述烟气流动部用于流经烟气，所述外部保温部包覆所述烟气流动部的外壁面以使所述烟气流动部的入口端、出口端能够与外界连通，所述烟气流动部中设置有用于承载脱硝催化剂的承载件(12)，所述承载件(12)横跨地设置在烟气流动的路径上，所述电加热丝(4)缠绕设置在所述烟气流动部的外壁面上，且所述电加热丝(4)设置在所述外部保温部和所述烟气流动部的外壁面之间。
2.根据权利要求1所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述烟气流动部包括烟气入口管道(30)、烟气出口管道(40)和反应腔室(18)，所述反应腔室(18)中设置有反应器(14)且所述反应器(14)的入口形成在所述反应腔室(18)的壁面上，所述承载件(12)设置在所述反应器(14)中且所述承载件(12)横贯所述反应器(14)的截面设置，所述烟气入口管道连接所述反应器(14)的入口以向所述反应器(14)输送所述烟气，所述反应器(14)的出口与所述反应腔室(18)连接以通过所述烟气出口管道(40)排出所述烟气。
3.根据权利要求2所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述承载件(12)和所述反应器(14)之间设置有陶瓷纤维棉。
4.根据权利要求2所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述烟气入口管道(30)中设置有第一整流板(6)，所述反应器(14)的入口设置有第二整流板(8)，所述第一整流板(6)横跨所述烟气入口管道(30)的截面设置，所述第二整流板(8)封闭所述反应器(14)的入口，所述第一整流板(6)和所述第二整流板(8)平行，所述第一整流板(6)和所述第二整流板(8)的表面均匀分布有多个通孔。
5.根据权利要求4所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述第一整流板(6)为圆形，所述第二整流板(8)为矩形，穿过所述第一整流板(6)和所述第二整流板(8)的截面的中心的直线垂直于所述第一整流板(6)，限定所述烟气入口管道位于所述第一整流板(6)和所述第二整流板(8)之间的部分为变径管段(7)，沿所述第一整流板(6)到所述第二整流板(8)的方向，所述变径管段的内径逐渐增大。
6.根据权利要求2所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述外部保温部包括主壳体(9)和可拆卸地安装于所述主壳体(9)的盖体(16)，所述盖体(16)用于封闭所述反应腔室(18)的取物口，所述取物口对准所述反应器(14)的出口且所述取物口的通径不小于所述反应器(14)的出口，所述承载件(12)配置为能够从所述反应器(14)的开口取出。
7.根据权利要求6所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述承载件(12)的朝向所述反应器(14)的出口的一端设置有吊耳(23)。
8.根据权利要求6所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述取物口上可拆卸地设置有封盖板(17)。
9.根据权利要求4所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述烟气流动部中设置有压强测试件、温度测试件和组分取样件。
10.根据权利要求2-9中任意一项所述的用于脱硝催化剂性能检测的反应装置，其特征在于，所述反应器(14)为柱状件，所述承载件包括支撑架(24)，所述支撑架(24)限定多个沿所述柱状件的轴向延伸且两端敞开的承载腔室，所述承载腔室用于承载所述脱硝催化剂。
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