一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試裝置，包括模擬氣源系統(tǒng)(1)、模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)、加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)、煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)以及計算機自動顯示控制系統(tǒng)(7)。還公開了基于測試裝置的測試方法。本發(fā)明的方法和裝置操作簡單、快速、便捷，對活性焦干法煙氣凈化用的活性焦(炭)產(chǎn)品的脫硫脫硝等性能指標(biāo)進行快速、準確的表征。本發(fā)明減少試驗評價過程中的人為因素的干擾，提高試驗的工作效率。從本發(fā)明能及時了解和評估活性焦干法煙氣凈化技術(shù)運行前、運行中以及運行后的活性焦脫硫脫硝性能的變化特征，為活性焦干法煙氣凈化工程設(shè)計、運行提供技術(shù)數(shù)據(jù)支撐。
【專利說明】一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大氣污染控制【技術(shù)領(lǐng)域】，主要涉及用于燃煤電廠煙氣、有色金屬冶煉尾氣、燒結(jié)尾氣及其他煙氣中二氧化硫、氮氧化物、重金屬和其它污染物的脫除過程中的吸附、催化劑的脫硫脫硝性能評價測試方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]活性焦干法脫硫脫硝技術(shù)近年來因為其集成、寬譜凈化、不耗水、硫資源能回收綜合利用等特點在國內(nèi)外發(fā)展很快。活性焦作為活性焦干法脫硫脫硝的吸附劑和催化劑在這一工藝過程中起著關(guān)鍵作用。作為活性焦干法煙氣凈化的核心材料，其質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到活性焦干法煙氣凈化技術(shù)的設(shè)計、建造、運行及維護成本。因此采用何種裝置，如何對其質(zhì)量進行表征與評判，特別是脫硫脫硝性能的評價與表征，則成為了活性焦干法煙氣凈化技術(shù)的關(guān)鍵之一。
[0003]眾所周知，國內(nèi)外煙氣脫硫脫硝用活性焦產(chǎn)品技術(shù)內(nèi)容和試驗方法隨其產(chǎn)品的開發(fā)和對市場的應(yīng)用同步進行，主要依托各活性焦干法脫硫脫硝裝置廠家的要求而定。煤炭科學(xué)研究總院根據(jù)其開發(fā)的活性焦干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)，制定了活性焦飽和硫容測試方法，并形成了煤炭行業(yè)標(biāo)準MT MT998-2006。該方法主要對脫硫用的活性焦/炭的飽和硫容即活性焦/炭的一次硫酸增重量進行測試，沒有客觀、真實的表達出活性焦的脫硫性能。專利號/專利號:200910113055.2 一種用于煙氣脫硝催化劑活性劑檢測的方法和裝置。該專利主要用于SCR脫硝催化劑的活性評價，不適合與煙氣凈化活性焦的脫硫脫硝性能進行表征與評價。專利號/專利號:201210001373.1 一種用于煙氣污染物吸附劑評價的裝置及其應(yīng)用。該專利提供了一種方便快速地評價各種吸附劑對燃煤電站鍋爐煙氣污染物去除效果的裝置及其應(yīng)用，特別是對燃煤煙氣中汞的吸附評價，該裝置為了保證吸附劑有良好的吸附效果，采用了大量填充填料與吸附劑進行混裝再進行吸附的辦法，不能真實模擬煙氣凈化商業(yè)化應(yīng)用中活性焦作為吸附材料運行的真實狀態(tài)，難以真正模擬工業(yè)化應(yīng)用狀態(tài)，難以達到模擬評價效果。專利號/專利號:201020139307.7模擬氣體分析系統(tǒng)。該專利提供了一種可通過試驗對各種活性炭處理鍋爐、熱窯排出的煙氣的效果進行檢測，提高試驗的工作效率的模擬氣體分析系統(tǒng)。但該專利存在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作難度大，試驗周期長，試驗用料量大，測試成本高昂等缺點，難以普及，實用性不強。專利號/專利號:CN201310228085.4 一種同時脫硫脫硝除汞裝置。該專利目的在于提供一種穩(wěn)定可靠、方便實用的一種同時脫硫脫硝除汞裝置。該專利采用離子體氧化-活性炭吸附聯(lián)用以達到其對污染物的凈化效果，工藝技術(shù)路線相對復(fù)雜，技術(shù)相對不成熟，沒有成熟的商業(yè)化應(yīng)用，僅能作為一種實驗室條件下的模擬試驗系統(tǒng)。
[0004]同時，上述幾種污染物評價及處理裝置，大多采用人工測定方法，且對測量人員的技術(shù)要求非常高，需要專業(yè)的技術(shù)人員才能實現(xiàn)。測試過程費時費力，效率不高，且測量重復(fù)性難以保證，無法準確表征活性焦脫硫脫硝性能，為活性焦煙氣凈化技術(shù)在商業(yè)化應(yīng)用中提供相關(guān)的數(shù)據(jù)技術(shù)支持的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試方法及其裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種活性焦脫硫脫硝性能表征測試裝置，包括模擬氣源系統(tǒng)1、模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5、加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)、煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)以及計算機自動顯示控制系統(tǒng)7，所述模擬氣源系統(tǒng)I與模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5之間由管路連接，所述模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5、加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)和煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)，分別由管路與計算機自動顯示控制系統(tǒng)7連接，其中，所述模擬氣源系統(tǒng)I包括氣瓶組和蒸餾水儲罐18 ;所述模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5包括配氣模塊2、模擬煙氣加濕模塊3和模擬煙氣定濕模塊4 ;所述配氣模塊2由電磁閥、高精度數(shù)字式質(zhì)量流量計(MFC)、單向閥及管路組成；所述模擬煙氣加濕模塊3由超級恒溫水浴鍋、密封不銹鋼洗氣瓶、數(shù)字式液位計、蠕動泵組成；所述模擬煙氣定濕模塊由超級恒溫水浴鍋、高精度溫濕度傳感器組成；所述加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)由連接管路中的管路伴熱模塊、電加熱反應(yīng)爐8和放置在所述加熱反應(yīng)爐8中的模擬反應(yīng)器一 10及模擬反應(yīng)器二 13組成；所述管路伴熱模塊由直流自發(fā)熱式不銹鋼管路(或調(diào)節(jié)式電伴熱帶)及溫度傳感器組成；所述加熱反應(yīng)爐8由立式側(cè)開門電加熱反應(yīng)爐組成；所述模擬反應(yīng)器10、13由進氣段，布氣段、反應(yīng)段、排氣段以及監(jiān)測熱電阻組成；所述煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)由煙氣監(jiān)測儀器、管路、電動閥以及尾氣吸收處置瓶組成；
[0008]所述計算機自動顯示控制系統(tǒng)7，包括自動配氣單元和脫硫脫硝效率自動計算顯示模塊，所述自動配氣單元用于對系統(tǒng)內(nèi)各傳輸?shù)男盘栠M行反饋并與各個測控點進行聯(lián)動控制，根據(jù)需要對模擬煙氣配氣系統(tǒng)的氣源進行管理，對模擬煙氣配氣系統(tǒng)組分內(nèi)的配氣進行自由組合，根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)節(jié)模擬煙氣加濕、定濕及管路伴熱模塊的工作狀態(tài)，根據(jù)電加熱反應(yīng)爐設(shè)定溫度值對其自動調(diào)節(jié)；所述脫硫脫硝效率自動計算顯示模塊，用于監(jiān)測活性焦反應(yīng)層的溫度，實時動態(tài)顯示系統(tǒng)測試狀態(tài)，實時自動計算活性焦樣品的脫硫及脫硝效率并顯示數(shù)據(jù)。
[0009]進一步，所述氣瓶包括NO氣瓶、O2氣瓶、NH3氣瓶、SO2氣瓶、CO氣瓶、CO2氣瓶、高
純N2氣瓶或普N2氣瓶。
[0010]進一步，所述煙氣監(jiān)測儀可根據(jù)煙氣采樣點的要求而移動，可連續(xù)24小時對S02、NO、NO2、CO、CO2、NH3、H2O、O2及煙溫、流速進行測定。
[0011]進一步，所述尾氣吸收處置瓶由η個不同的尾氣吸收瓶組成，所述吸收瓶中吸收液根據(jù)試驗測試要求選用NaOH溶液、H2O2溶液或其它相似性質(zhì)的堿性或強氧化性化學(xué)試劑及其溶液。
[0012]進一步，所述計算機自動顯示控制系統(tǒng)7可以實時顯示系統(tǒng)狀態(tài)、脫硫脫硝效率、可保存、查詢歷史測試數(shù)據(jù)。
[0013]進一步，所述管路之間通過電控閥門連接和三通或多通接頭進行連接。
[0014]進一步，所述管路為316L不銹鋼管路。
[0015]一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試方法，用于對煙氣脫硫脫硝用的活性焦進行脫硫脫硝性能進行表征測試，包括步驟如下:[0016]步驟1，安裝連接好如權(quán)利要求1至7其一所述的測試裝置，并進行系統(tǒng)、設(shè)備和管路氣密性檢查，確保系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備及管路為致密，啟動計算機自動控制顯示系統(tǒng)7 ；
[0017]步驟2，將已裝填好待測樣品的模擬反應(yīng)器10、13安裝至加熱反應(yīng)爐8中，并與模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5進出口管路進行連接；
[0018]步驟3，設(shè)置加熱反應(yīng)爐8的溫度，開啟模擬煙氣加濕模塊3，設(shè)置模擬煙氣中的水分含量在4% -12%，設(shè)置模擬煙氣定濕模塊4溫度為45°C -80°C ;待模擬煙氣定濕模塊4達到預(yù)設(shè)的溫度后，開啟模擬氣源系統(tǒng)I ;
[0019]步驟4，關(guān)閉進氣閥門kl、k2，開啟測試閥門k3、k4、k5，用煙氣分析儀6測定模擬煙氣中各組分濃度，由模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5對模擬煙氣中各組份氣體的流量和濃度進行修正，直到模擬煙氣中各組份濃度達到脫硫或者脫硝預(yù)設(shè)的濃度指標(biāo)值；
[0020]步驟5，待模擬反應(yīng)器10、13中的焦/炭層溫度達到預(yù)設(shè)溫度，模擬煙氣組份濃度穩(wěn)定后，關(guān)閉測試閥門k3、k4、k5，打開反應(yīng)進氣閥門kl、k2，打開閥門k9、kl0、k6、k7，關(guān)閉閥門k8、kll、kl2，連通模擬煙氣管路與模擬反應(yīng)器，閥門狀態(tài)轉(zhuǎn)換完成后，開始在計算機自動顯示控制系統(tǒng)7上記錄反應(yīng)時間及測試數(shù)據(jù)并開始形成測試曲線；
[0021]步驟6，確保模擬煙氣穩(wěn)定的配氣狀態(tài)，并保持進氣狀態(tài)，直至反應(yīng)時間達到預(yù)設(shè)時間，關(guān)閉模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5的配氣，并依次關(guān)閉加熱反應(yīng)爐8、模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5的模擬煙氣加濕模塊3和模擬煙氣定濕模塊4 ；
[0022]步驟7，取下模擬反應(yīng)器10、13，取出測試樣品，將樣品取出，再將模擬反應(yīng)器10、13重新裝入到加熱爐8中，設(shè)置模擬氣源系統(tǒng)I為吹掃模式，吹掃氣為普N2，吹掃流量按照所需的試驗條件設(shè)置對測試狀態(tài)下管路系統(tǒng)進行吹掃；然后關(guān)閉閥門kl、k2、k6、k7，打開閥門 k3、k4、k5。
[0023]進一步，在所述步驟7中，均用煙氣分析儀6對模擬煙氣管路吹掃尾氣進行檢測，直至吹掃尾氣中腐蝕性氣體濃度低于3ppm為止。
[0024]進一步，所述監(jiān)測煙氣的S02、NO及NH3采用DOAS原理，監(jiān)測煙氣的CO2采用NDIR原理，監(jiān)測煙氣的H2O采用濕敏電容法；所述監(jiān)測的響應(yīng)時間均小于等于90秒。
[0025]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0026]本發(fā)明提供一種操作簡單、快速、便捷、準確的活性焦脫硫脫硝等性能表征的一種技術(shù)方法和裝置。能對活性焦干法煙氣凈化用的活性焦(炭)產(chǎn)品的脫硫脫硝等性能指標(biāo)進行快速、準確的表征。本發(fā)明減少試驗評價過程中的人為因素的干擾，提高試驗的工作效率。從本發(fā)明能及時了解和評估活性焦干法煙氣凈化技術(shù)運行前、運行中以及運行后的活性焦脫硫脫硝性能的變化特征，為活性焦干法煙氣凈化工程設(shè)計、運行提供技術(shù)數(shù)據(jù)支撐。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述。
[0029]如圖1所示，一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試裝置，用于對活性焦的脫硫脫硝性能進行表征測試，包括模擬氣源系統(tǒng)1、模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5、加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)、煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)以及計算機自動顯示控制系統(tǒng)7。
[0030]所述模擬氣源系統(tǒng)I與模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5之間由管路連接，所述模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5、加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)和煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)，分別由管路與計算機自動顯示控制系統(tǒng)7連接。
[0031]所述模擬氣源系統(tǒng)I包括氣瓶組和蒸餾水儲罐(含定量的蠕動泵)18。蒸餾水罐用于模擬煙氣中水蒸汽的來源，為模擬煙氣中提供連續(xù)的補水，保證模擬煙氣中水蒸汽足夠，所述氣瓶包括NO氣瓶、O2氣瓶、NH3氣瓶、SO2氣瓶、CO氣瓶、CO2氣瓶、高純N2氣瓶或普
N2氣瓶。
[0032]所述模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5包括配氣模塊2、模擬煙氣加濕模塊3和模擬煙氣定濕模塊4。
[0033]其中，所述配氣模塊2由電磁閥、高精度數(shù)字式質(zhì)量流量計(MFC)、單向閥及管路組成。
[0034]所述模擬煙氣加濕模塊3由超級恒溫水浴鍋、密封不銹鋼洗氣瓶、數(shù)字式液位計、螺動泵組成。
[0035]所述模擬煙氣定濕模塊由超級恒溫水浴鍋、高精度溫濕度傳感器組成。
[0036]所述加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)由連接管路中的管路伴熱模塊、電加熱反應(yīng)爐8和放置在所述加熱反應(yīng)爐8中的模擬反應(yīng)器一 10及模擬反應(yīng)器二 13組成。
[0037]所述管路伴熱模塊由直流自發(fā)熱式不銹鋼管路(或調(diào)節(jié)式電伴熱帶)及溫度傳感器組成。
[0038]所述加熱反應(yīng)爐8由立式側(cè)開門電加熱反應(yīng)爐組成，爐膛內(nèi)部為圓管式，爐膛底部及頂部均有隔熱封堵，爐膛內(nèi)部保溫材料由晶體氧化鋁纖維組成，爐體上中下部三段嵌入式插入熱電阻，分別控制爐膛溫度，確保爐膛各個部分溫度的一致性。
[0039]所述模擬反應(yīng)器10、13由進氣段，布氣段、反應(yīng)段、排氣段以及監(jiān)測熱電阻組成，待測活性焦測試樣品11、14填裝在所述的模擬反應(yīng)器一 10和模擬反應(yīng)器二 13中。加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)中的9、12為熱電偶，用于溫度測試與控制。
[0040]所述煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)由煙氣監(jiān)測儀、管路、電動閥以及尾氣吸收處置瓶15、16、17組成。所述煙氣監(jiān)測儀為可移動在線連續(xù)式檢測儀，可根據(jù)煙氣采樣點的要求而移動，可連續(xù)24小時對SO2、NO、NO2、CO、CO2、NH3、H2O、O2及煙溫、流速進行測定。尾氣吸收處置瓶可以根據(jù)需要隨意組合，如:處置瓶15、處置瓶16、處置瓶17，或由上述三者中的兩者或三者組合完成。所述尾氣吸收處置瓶中吸收液根據(jù)試驗測試要求選用NaOH溶液、H2O2溶液或其它相似性質(zhì)的堿性或強氧化性化學(xué)試劑及其溶液。
[0041]所述計算機自動顯示控制系統(tǒng)7，可以實時顯示系統(tǒng)狀態(tài)、脫硫脫硝效率、可保存、查詢歷史測試數(shù)據(jù)。其包括自動配氣單元和脫硫脫硝效率自動計算顯示模塊，所述自動配氣單元主要為了模擬煙氣配置中軟件控制部分，用于對系統(tǒng)內(nèi)各傳輸?shù)男盘栠M行反饋并與各個測控點進行聯(lián)動控制，根據(jù)需要對模擬煙氣配氣系統(tǒng)的氣源進行管理，對模擬煙氣配氣系統(tǒng)組分內(nèi)的配氣進行自由組合，根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)節(jié)模擬煙氣加濕、定濕及管路伴熱模塊的工作狀態(tài)，根據(jù)電加熱反應(yīng)爐設(shè)定溫度值對其自動調(diào)節(jié)；所述脫硫脫硝效率自動計算顯示模塊，用于監(jiān)測活性焦反應(yīng)層的溫度，實時動態(tài)顯示系統(tǒng)測試狀態(tài)，實時自動計算活性焦樣品的脫硫及脫硝效率并顯示數(shù)據(jù)。[0042]所述煙氣凈化活性焦脫硫性能模擬煙氣組成及試驗測試條件如下:
[0043]模擬煙氣總流量為0.5-50L/min (標(biāo)準狀況)，其中SO2體積分數(shù)為0.05-2 %(干)；02體積分數(shù)為4-12% (干);C02體積分數(shù)1-10% ；H20體積分數(shù)為3-14% ;其余為N2。吸附反應(yīng)溫度70-180°C ±5°C。吸附反應(yīng)時間為0.5-24h。
[0044]所述煙氣凈化活性焦脫硝性能模擬煙氣組成及試驗測試條件如下:
[0045]模擬煙氣總流量為0.5-60L/min(標(biāo)準狀況)，其中NO體積分數(shù)為100-1000ppm (干);NH3 體積分數(shù)為 100-1000ppm (干)，CO 體積分數(shù) 50_500ppm ；02 體積分數(shù)為4-12% (干)，H2O體積分數(shù)為3-14%，其余為N2。反應(yīng)溫度60-180°C。反應(yīng)時間為2-72h。
[0046]實施例1
[0047]取某活性焦廠生產(chǎn)的直徑為9mm的活性焦樣，對其進行脫硫性能表征與測試:在模擬氣源系統(tǒng)I中添加氣體，在模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5調(diào)整模擬煙氣總流量為0.5L/min(標(biāo)準狀況)，其中SO2體積分數(shù)為0.05% (干)；02體積分數(shù)為4% (干)；C02體積分數(shù)1-10% ；H20體積分數(shù)為3% ;其余為N2。將稱取好的活性焦樣放入加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)中進行吸附反應(yīng)，溫度70°C，吸附反應(yīng)時間為0.5h。同一樣品平行測試其平均脫硫效率為94%。
[0048]實施例2
[0049]取某活性焦廠生產(chǎn)的直徑為9mm的活性焦樣，對其進行脫硫性能表征與測試:在模擬氣源系統(tǒng)I中添加氣體，在模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)5調(diào)整模擬煙氣總流量為50L/min(標(biāo)準狀況)，其中SO2體積分數(shù)為2% (干)；02體積分數(shù)為12% (干)；C02體積分數(shù)1-10% ；H20體積分數(shù)為14% ;其余為N2。將稱取好的活性焦樣放入加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)中進行吸附反應(yīng)，溫度180°C，吸附反應(yīng)時間為24h。同一樣品平行測試其平均脫硫效率為94%。
[0050]實施例3
[0051]取某活性焦廠生產(chǎn)的直徑為5mm的活性焦樣，對其進行脫硝性能表征與測試:調(diào)整模擬煙氣總流量為0.5L/min (標(biāo)準狀況)，其中NO體積分數(shù)為IOOppm(干)；NH3體積分數(shù)為IOOppm(干)，C0體積分數(shù)50ppm ；02體積分數(shù)為4% (干)，H20體積分數(shù)為3%，其余為N2。反應(yīng)溫度60°C。反應(yīng)時間為2h。同一樣品平行測試其脫硝效率為84.7%。
[0052]實施例4
[0053]取某活性焦廠生產(chǎn)的直徑為5mm的活性焦樣，對其進行脫硝性能表征與測試:調(diào)整模擬煙氣總流量為60L/min (標(biāo)準狀況)，其中NO體積分數(shù)為IOOOppm(干)；NH3體積分數(shù)為IOOOppm (干)，CO體積分數(shù)500ppm ；02體積分數(shù)為12% (干)，H2O體積分數(shù)為14%，其余為N2。反應(yīng)溫度180°C。反應(yīng)時間為72h。同一樣品平行測試其脫硝效率為84.7%。
[0054]實施例5
[0055]取某電廠煙氣活性焦干法脫硫中試工程直徑為5mm的活性焦樣，同時分別對其進行脫硫性能及脫硝性能進行表征。設(shè)置反應(yīng)測試溫度70°C，反應(yīng)測試時間10h。脫硫測試模擬煙氣總流量為0.5L/min (標(biāo)準狀況)，其中SO2體積分數(shù)為0.05% (干)；02體積分數(shù)為4% (干)；0)2體積分數(shù)1% ;H20體積分數(shù)為3% ;其余為N2。其平均脫硫效率為98.1 %。脫硝測試模擬煙氣總流量為0.5L/min (標(biāo)準狀況)，其中NO體積分數(shù)為IOOppm(干)；順3體積分數(shù)為IOOppm(干)，CO體積分數(shù)50ppm ；02體積分數(shù)為4% (干)，H2O體積分數(shù)為3%，其余為N2。其脫硝效率為82.3%。
[0056]實施例6
[0057]取某電廠煙氣活性焦干法脫硫中試工程直徑為5mm的活性焦樣，同時分別對其進行脫硫性能及脫硝性能進行表征。設(shè)置反應(yīng)測試溫度180°C，反應(yīng)測試時間12h。脫硫測試模擬煙氣總流量為50L/min (標(biāo)準狀況)，其中SO2體積分數(shù)為2% (干)；02體積分數(shù)為12%(干)；C02體積分數(shù)10% ;H20體積分數(shù)為14%;其余為N2。其平均脫硫效率為98.1 %。脫硝測試模擬煙氣總流量為60L/min(標(biāo)準狀況)，其中NO體積分數(shù)為1000ppm(干)；NH3體積分數(shù)為IOOOppm(干)，CO體積分數(shù)500ppm ；02體積分數(shù)為12% (干)，H2O體積分數(shù)為14%，其余為N2。其脫硝效率為82.3%。
[0058]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試裝置，其特征在于，包括模擬氣源系統(tǒng)(I)、模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)、加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)、煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)以及計算機自動顯示控制系統(tǒng)(7)，所述模擬氣源系統(tǒng)(I)與模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)之間由管路連接，所述模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)、加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)和煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)，分別由管路與計算機自動顯示控制系統(tǒng)(7)連接，其中， 模擬氣源系統(tǒng)(I)用于為系統(tǒng)提供裝置所需要的各種氣體； 模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)用于在計算機自動控制條件下配置符合要求的模擬煙氣； 加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)用于為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的溫場條件作為裝載待評價的活性焦樣品的模擬反應(yīng)器； 煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)用于測試、校正、監(jiān)測模擬煙氣中各組分濃度，并對測試處理后的尾氣進行無害化處理，滿足環(huán)保、安全排放要求； 所述模擬氣源系統(tǒng)(I)包括由m個氣瓶組成的氣瓶組和蒸餾水儲罐(18)，m > 2 ; 所述模擬煙氣自動 配氣系統(tǒng)(5)包括配氣模塊(2)、模擬煙氣加濕模塊(3)和模擬煙氣定濕模塊(4);所述配氣模塊(2)由電磁閥、質(zhì)量流量計(MFC)、單向閥組成；所述模擬煙氣加濕模塊(3)由恒溫水浴鍋、密封不銹鋼洗氣瓶、數(shù)字式液位計、蠕動泵組成；所述模擬煙氣定濕模塊(4)由恒溫水浴鍋、溫濕度傳感器組成； 所述加熱反應(yīng)爐模擬反應(yīng)器系統(tǒng)由附加在模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)出口管路與模擬反應(yīng)器(10)和(13)入口管路之間的所有連接管路的管路伴熱模塊、電加熱反應(yīng)爐(8)和放置在所述加熱反應(yīng)爐(8)中的模擬反應(yīng)器一(10)及模擬反應(yīng)器二(13)組成；所述管路伴熱模塊由直流自發(fā)熱式不銹鋼管路(或調(diào)節(jié)式電伴熱帶)及溫度傳感器組成；所述加熱反應(yīng)爐⑶由電加熱反應(yīng)爐組成；所述模擬反應(yīng)器(10)、(13)由進氣段，布氣段、反應(yīng)段、排氣段以及監(jiān)測熱電阻組成； 所述煙氣監(jiān)測及尾氣處理系統(tǒng)由煙氣監(jiān)測儀器、電動閥以及尾氣吸收處置瓶組成； 所述計算機自動顯示控制系統(tǒng)(7)，包括自動配氣單元和脫硫脫硝效率自動計算顯示模塊，所述自動配氣單元用于對系統(tǒng)內(nèi)各傳輸?shù)男盘栠M行反饋并與各個測控點進行聯(lián)動控制，根據(jù)需要對模擬煙氣配氣系統(tǒng)的氣源進行管理，對模擬煙氣配氣系統(tǒng)組分內(nèi)的配氣進行自由組合，根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)節(jié)模擬煙氣加濕、定濕及管路伴熱模塊的工作狀態(tài)，根據(jù)電加熱反應(yīng)爐設(shè)定溫度值對其自動調(diào)節(jié)；所述脫硫脫硝效率自動計算顯示模塊，用于監(jiān)測活性焦反應(yīng)層的溫度，實時動態(tài)顯示系統(tǒng)測試狀態(tài)，實時自動計算活性焦樣品的脫硫及脫硝效率并顯示數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于:所述氣瓶為NO氣瓶、O2氣瓶、NH3氣瓶、SO2氣瓶、CO氣瓶、CO2氣瓶、高純N2氣瓶或普N2氣瓶。
3.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于:所述煙氣監(jiān)測儀可根據(jù)煙氣采樣點的要求而移動，可連續(xù)24小時對SO2、NO、NO2、CO、CO2、NH3、H2O、O2及煙溫、流速進行測定。
4.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于:所述尾氣吸收處置瓶由η個不同的尾氣吸收瓶組成，n ^ 1，所述吸收瓶中吸收液根據(jù)試驗測試要求選用NaOH溶液、H2O2溶液或其它相似性質(zhì)的堿性或強氧化性化學(xué)試劑及其溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于:所述計算機自動顯示控制系統(tǒng)(7)可以實時顯示系統(tǒng)狀態(tài)、脫硫脫硝效率、可保存、查詢歷史測試數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于:所述管路之間通過電控閥門連接和三通或多通接頭進行連接。
7.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于:所述管路為316L不銹鋼管路。
8.一種活性焦脫硫脫硝性能表征測試方法，用于如權(quán)利要求1-7所述的煙氣脫硫脫硝用的活性焦進行脫硫脫硝性能進行表征測試裝置，其特征在于:包括步驟如下: 步驟I，安裝連接好如權(quán)利要求1至7其一所述的測試裝置，并進行系統(tǒng)、設(shè)備和管路氣密性檢查，確保系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備及管路為致密，啟動計算機自動控制顯示系統(tǒng)(7)； 步驟2，將已裝填好待測樣品的模擬反應(yīng)器(10)、(13)安裝至加熱反應(yīng)爐(8)中，并與模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)進出口管路進行連接； 步驟3，設(shè)置加熱反應(yīng)爐(8)的溫度，開啟模擬煙氣加濕模塊(3)，設(shè)置模擬煙氣中的水分含量在4% -12%，設(shè)置模擬煙氣定濕模塊(4)溫度為45°C -80°C ;待模擬煙氣定濕模塊(4)達到預(yù)設(shè)的溫度后，開啟模擬氣源系統(tǒng)(I)； 步驟4，關(guān)閉進氣閥門kl、k2，開啟測試閥門k3、k4、k5，用煙氣分析儀(6)測定模擬煙氣中各組分濃度，由模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)對模擬煙氣中各組份氣體的流量和濃度進行修正，直到模擬煙氣中各組份濃度達到脫硫或者脫硝預(yù)設(shè)的濃度指標(biāo)值； 步驟5，待模擬反應(yīng)器(10)、(13)中的焦/炭層溫度達到預(yù)設(shè)溫度，模擬煙氣組份濃度穩(wěn)定后，關(guān)閉測試閥門k3、k4、k5，打開反應(yīng)進氣閥門kl、k2，打開閥門k9、kl0、k6、k7，關(guān)閉閥門k8、kll、kl2，連通模擬煙氣管路與模擬反應(yīng)器，閥門狀態(tài)轉(zhuǎn)換完成后，開始在計算機自動顯示控制系統(tǒng)(7)上記錄反應(yīng)時間及測試數(shù)據(jù)并開始形成測試曲線； 步驟6，確保模擬煙氣穩(wěn)定的配氣狀態(tài)，并保持進氣狀態(tài)，直至反應(yīng)時間達到預(yù)設(shè)時間，關(guān)閉模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)的配氣，并依次關(guān)閉加熱反應(yīng)爐(8)、模擬煙氣自動配氣系統(tǒng)(5)的模擬煙氣加濕模塊(3)和模擬煙氣定濕模塊(4)； 步驟7，取下模擬反應(yīng)器(10)、(13)，取出測試樣品，將樣品取出，再將模擬反應(yīng)器(10)、 (13)重新裝入到加熱爐(8)中，設(shè)置模擬氣源系統(tǒng)(I)為吹掃模式，吹掃氣為普N2，吹掃流量按照所需的試驗條件設(shè)置對測試狀態(tài)下管路系統(tǒng)進行吹掃；然后關(guān)閉閥門kl、k2、k6、k7，打開閥門 k3、k4、k5。
9.如權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于:在所述步驟7中，均用煙氣分析儀(6)對模擬煙氣管路吹掃尾氣進行檢測，直至吹掃尾氣中腐蝕性氣體濃度低于3ppm為止。
10.如權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于:所述監(jiān)測煙氣的S02、NO及NH3采用DOAS原理，監(jiān)測煙氣的CO2采用NDIR原理，監(jiān)測煙氣的H2O采用濕敏電容法；所述監(jiān)測的響應(yīng)時間均小于等于90秒。
【文檔編號】G01N33/00GK103983748SQ201410247416
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】張開元, 龔得喜, 韓旭東, 昌健, 田建明 申請人:北京國電清新環(huán)保技術(shù)股份有限公司