一種脫硝催化劑的評價裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種電廠煙氣處理的催化劑評價裝置，所述裝置包括廢氣供應(yīng)單元、供氣單元、供水單元、反應(yīng)器和分析單元；所述反應(yīng)器的入口設(shè)置進(jìn)樣管路，廢氣供應(yīng)單元、供氣單元和供水單元分別連接至進(jìn)樣管路上，通過進(jìn)樣管路與反應(yīng)器流體連接；反應(yīng)器氣體出口通過出樣管路與分析單元連接。本實用新型的脫硝催化劑的評價裝置能夠進(jìn)行電廠廢氣的脫硝評價和模擬合成氣脫硝評價，高效方便，實驗結(jié)果可靠，優(yōu)于現(xiàn)有的脫硝催化劑的評價裝置。
【專利說明】 一種脫硝催化劑的評價裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種脫硝催化劑評價裝置，更具體地，涉及電廠煙氣處理的催化劑評價裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對環(huán)境質(zhì)量越來越關(guān)注，對火電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高的環(huán)保要求。電廠排放的煙氣中氮氧化物占有很大的比例，氮氧化物中一氧化氮占90%以上，因此越來越多的電廠根據(jù)環(huán)保要求對煙氣進(jìn)行脫硝處理。目前應(yīng)用最普遍的一種煙氣脫硝技術(shù)是選擇性氧化還原(SCR)煙氣脫硝技術(shù)，氨氣作為還原劑噴入煙氣中，在催化劑的作用下生成氮氣和水。在脫硝過程中，高活性催化劑的篩選以及SCR反應(yīng)器是煙氣脫硝系統(tǒng)的核心，SCR反應(yīng)器的主要功能是承載催化劑，為脫硝反應(yīng)提供空間，同時保證煙氣流動的順暢與氣流分布的均勻，為脫硝反應(yīng)的順利進(jìn)行創(chuàng)造條件。但是現(xiàn)有技術(shù)中，缺少能夠同時進(jìn)行電廠廢氣煙氣和模擬合成氣脫硝的催化劑篩選和評價的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種脫硝催化劑的評價裝置，可以在模擬工業(yè)化產(chǎn)生廢氣的條件下進(jìn)行高活性高選擇性催化劑的篩選，也可以研究催化劑的重復(fù)利用性以及電廠催化劑生產(chǎn)的過程優(yōu)化。
[0004]本實用新型的評價裝置包括廢氣供應(yīng)單元、供氣單元、供水單元、反應(yīng)器和分析單元；所述反應(yīng)器的入口設(shè)置進(jìn)樣管路，廢氣供應(yīng)單元、供氣單元和供水單元分別連接至進(jìn)樣管路上，通過進(jìn)樣管路與反應(yīng)器流體連接；反應(yīng)器氣體出口通過出樣管路與分析單元連接。
[0005]優(yōu)選地，所述反應(yīng)器里面有至少2個板式催化劑模塊，每個模塊之前和之后都有一條排氣管路，所有的排氣管路與出樣管路連接。
[0006]優(yōu)選地，每個板式催化劑模塊帶有單獨的電加熱單元；所述板式催化劑模塊之前、之后和板式催化劑模塊之間有溫度傳感器。
[0007]優(yōu)選地，所述供氣單元至少有四條進(jìn)氣管路，所述四條進(jìn)氣管路是02、NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路，所述進(jìn)氣管路分別與進(jìn)樣管路連接。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選地，至少一條進(jìn)氣管路設(shè)置有一個質(zhì)量流量控制器和一個止回閥。
[0009]優(yōu)選地，所述進(jìn)樣管路上，所述廢氣供應(yīng)單元、O2進(jìn)氣管路和供水單元與進(jìn)樣管路的連接處位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路的連接處的上游。
[0010]優(yōu)選地，所述進(jìn)樣管路上還設(shè)置有預(yù)熱器、文丘里管和靜態(tài)混合器，所述預(yù)熱器位于所述廢氣供應(yīng)單元、O2進(jìn)氣管路和供水單元與進(jìn)樣管路的連接處下游，并位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路的連接處上游；所述文丘里管位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路的連接處的下游、反應(yīng)器的上游；所述靜態(tài)混合器位于文丘里管和反應(yīng)器之間。
[0011]優(yōu)選地，所述廢氣供應(yīng)單元包括燃油爐、流量控制閥、冷卻回流泵和熱交換器。[0012]優(yōu)選地，所述出樣管路與分析單元之間依次設(shè)置有氨洗滌器和氣體冷卻裝置；所述分析單元是氮氧化物分析儀。
[0013]優(yōu)選地，所述反應(yīng)器還設(shè)置有一個出口用于氣體的直接外排，所述出口連接出口管路，出口管路上設(shè)置有旁通閥。
[0014]本實用新型的脫硝催化劑的評價裝置能夠進(jìn)行電廠廢氣的脫硝評價和模擬合成氣脫硝評價，高效方便，實驗結(jié)果可靠，優(yōu)于現(xiàn)有的脫硝催化劑的評價裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的脫硝催化劑評價裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1-反應(yīng)器；2_板式催化劑模塊；3_燃油爐；4_流量控制閥；5_冷卻回流泵；6_熱交換器；7_預(yù)熱器；8_靜態(tài)混合器；9_調(diào)節(jié)閥；10_質(zhì)量流量控制器；11_調(diào)節(jié)閥；12-蠕動泵；13-供水單元的儲水槽；14-氨洗滌器；15-氣體冷卻裝置；16-氮氧化物分析儀；17-止回閥；18-文丘里管；19_旁通閥；20_進(jìn)樣管路；21-出樣管路。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)一步描述，但本實用新型的范圍不限于以下【具體實施方式】和附圖內(nèi)容。
[0018]本實施方式的脫硝催化劑的評價裝置如圖1所示，包括廢氣供應(yīng)單元、供氣單元、供水單元、反應(yīng)器和分析單元。反應(yīng)器里面設(shè)置4個板式催化劑模塊2。
[0019]所述廢氣供應(yīng)單元包括燃油爐3、流量控制閥4、冷卻回流泵5和熱交換器6。油在燃油爐3里面燃燒，燃燒生成的尾氣通過冷卻回流泵5至熱交換器6，可以控制生成的尾氣在進(jìn)入反應(yīng)器I以前的溫度，使其不至于過高，流量控制閥4可以控制通入反應(yīng)器I的尾氣流量，將過量的尾氣通入到煙?。廢氣供應(yīng)單元和反應(yīng)器I通過進(jìn)樣管路20連接。
[0020]所述進(jìn)氣單元包括NO、02、NH3和SO2四種進(jìn)氣管路以及管路上的質(zhì)量流量控制器10和止回閥17，氣體管路分別與進(jìn)樣管路20連接，管路上還設(shè)置有調(diào)節(jié)閥11。本裝置是模擬工業(yè)化過程的條件下進(jìn)行脫硝催化劑活性的評價，而煤燃燒排放的煙氣中有一部分的硫化物，進(jìn)氣單元應(yīng)有SO2進(jìn)氣，研究SO2參與的副反應(yīng)對催化劑的毒害作用。工業(yè)化過程中排放的煙氣中氮氧化物中90%以上都是NO，此處需要NO進(jìn)氣。因此，進(jìn)氣單元用于提供模擬工業(yè)化過程尾氣的組成，包括NO和SO2,以及提供煙氣脫硝還原需要的NH3和02。通過質(zhì)量流量控制器10來測量和控制各種氣體在進(jìn)入反應(yīng)器以前的流量。進(jìn)氣管路上的止回閥17可以防止氣體的逆流。
[0021]所述供水單元包括儲水槽13和蠕動泵12。水的注入是用來模擬工業(yè)化過程生成產(chǎn)物的組成，以及研究S02、NH3、02和水發(fā)生的副反應(yīng)對脫硝催化劑活性的影響。蠕動泵12將水從儲水槽13注入到反應(yīng)器I。供水單元與進(jìn)樣管路20連接。
[0022]所述進(jìn)樣管路上，所述廢氣供應(yīng)單元、O2進(jìn)氣管路和供水單元與進(jìn)樣管路20的連接處位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路20的連接處的上游。
[0023]所述進(jìn)樣管路上還設(shè)置有預(yù)熱器7、文丘里管18和靜態(tài)混合器8，預(yù)熱器7位于所述廢氣供應(yīng)單元、O2進(jìn)氣管路和供水單元與進(jìn)樣管路20的連接處下游，且位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路20的連接處上游；所述文丘里管18位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路20的連接處的下游，以及反應(yīng)器I的上游；所述靜態(tài)混合器8位于文丘里管18和反應(yīng)器I之間。通過文丘里管18的壓差探頭和壓力探頭來檢測進(jìn)入反應(yīng)器I的氣體的流量，靜態(tài)混合器8用來使所有的氣體混合均勻，反應(yīng)過程中有利于氣體和催化劑的充分接觸，改進(jìn)噴射的分散性和方向。
[0024]進(jìn)樣管路20上供水單元連接處之后，有O2進(jìn)氣管路連接處和預(yù)熱器7。首先通過氧氣可以吹散水珠，增加水和預(yù)熱器7表面的接觸面積，提高預(yù)熱效率。預(yù)熱器7將水加熱并汽化，也可以用于氣體的預(yù)熱。預(yù)熱器7可以將氣體預(yù)熱到最高550°C。因為水對S02、NH3和NO有吸收最用，因此需要在預(yù)熱器以后進(jìn)氣。生成此后所有氣體經(jīng)過文丘里管18和靜態(tài)混合器8，進(jìn)入反應(yīng)器I。進(jìn)入反應(yīng)器I以前氣體的量可以用文丘里管18檢測。
[0025]反應(yīng)器I由不銹鋼材料制成，里面有四個板式催化劑模塊2，用于催化劑的放置，脫硝反應(yīng)在板式催化劑模塊2上進(jìn)行。催化反應(yīng)過程中可以使用若干個板式催化劑模塊，用來使氮氧化物處理的盡可能完全。每個模塊之前和之后都有一條排氣管路，所有的排氣管路與出樣管路21連接，排氣管路上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥9，反應(yīng)生成的氣體可以通過出樣管路21排出進(jìn)入分析單元，也可以通過反應(yīng)器I的出口，經(jīng)過出口管路直接排放，出口管路上設(shè)置有旁通閥19。每個板式催化劑模塊2帶有單獨的電熱單元，可以將板式催化劑加熱到200-50(TC。所述板式催化劑模塊2之前、之后和板式催化劑模塊之間有溫度傳感器。此外，反應(yīng)器里面裝有壓力傳感器，通過壓力傳感器測量壓力。
[0026]所述分析單元是氮氧化物分析儀16，出樣管路21與分析單元之間設(shè)置有氨洗滌器14、氣體冷卻裝置15。反應(yīng)后的氣體通過出樣管路21進(jìn)入至氮氧化物分析儀16，分析反應(yīng)后的氮氧化物含量。在通入氮氧化物分析儀16以前，氣體首先通過氨氣洗滌器14吸收未反應(yīng)的氨氣，再經(jīng)過氣體冷卻裝置15冷卻收集水蒸汽。為了防止氣體的冷凝，從反應(yīng)器到氨洗滌器的管路中帶有加熱元件。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，本實用新型的保護(hù)范圍并不以上述實施方式為限，但凡根據(jù)本實用新型所揭示內(nèi)容等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種脫硝催化劑的評價裝置，其特征在于，所述裝置包括廢氣供應(yīng)單元、供氣單元、供水單元、反應(yīng)器和分析單元；所述反應(yīng)器的入口設(shè)置進(jìn)樣管路，廢氣供應(yīng)單元、供氣單元和供水單元分別連接至進(jìn)樣管路上，通過進(jìn)樣管路與反應(yīng)器流體連接；反應(yīng)器氣體出口通過出樣管路與分析單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器里面有至少2個板式催化劑模塊，每個模塊之前和之后都有一條排氣管路，所有的排氣管路與出樣管路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的評價裝置，其特征在于，每個板式催化劑模塊帶有單獨的電加熱單元；所述板式催化劑模塊之前、之后和板式催化劑模塊之間有溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價裝置，其特征在于，所述供氣單元至少有四條進(jìn)氣管路，所述四條進(jìn)氣管路是02、Ν0、ΝΗ3和SO2進(jìn)氣管路，所述進(jìn)氣管路分別與進(jìn)樣管路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的評價裝置，其特征在于，至少一條進(jìn)氣管路設(shè)置有一個質(zhì)量流量控制器和一個止回閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的評價裝置，其特征在于，所述進(jìn)樣管路上，所述廢氣供應(yīng)單元、O2進(jìn)氣管路和供水單元與進(jìn)樣管路的連接處位于no、nh3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路的連接處的上游。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的評價裝置，其特征在于，所述進(jìn)樣管路上還設(shè)置有預(yù)熱器、文丘里管和靜態(tài)混合器，所述預(yù)熱器位于所述廢氣供應(yīng)單元、O2進(jìn)氣管路和供水單元與進(jìn)樣管路的連接處下游，并位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路的連接處上游；所述文丘里管位于NO、NH3和SO2進(jìn)氣管路與進(jìn)樣管路的連接處的下游、反應(yīng)器的上游；所述靜態(tài)混合器位于文丘里管和反應(yīng)器之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價裝置，其特征在于，所述廢氣供應(yīng)單元包括燃油爐、流量控制閥、冷卻回流泵和熱交換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價裝置，其特征在于，所述出樣管路與分析單元之間依次設(shè)置有氨洗滌器和氣體冷卻裝置；所述分析單元是氮氧化物分析儀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器還設(shè)置有一個出口用于氣體的直接外排，所述出口連接出口管路，出口管路上設(shè)置有旁通閥。
【文檔編號】G01N31/10GK203705415SQ201420084541
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】胡運興, 鄭小滿 申請人:胡運興