脫硝催化劑檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的脫硝催化劑檢測裝置，所述催化劑檢測裝置包括：提供N2、NO、NO2、O2、SO2和CO2的混合氣體的配氣系統(tǒng)；用于氣體混合的混合器；用于將混合氣體進行加熱的加熱器；接入NH3并設(shè)置有催化劑的反應(yīng)器；對混合氣體和NH3組成的模擬煙氣進行溫度，壓力，流量，各組分含量測試的測試裝置；對測試裝置進行控制的控制系統(tǒng)；所述配氣系統(tǒng)與混合器相連接；所述混合器與加熱器相連接；所述加熱器與反應(yīng)器相連接，所述加熱器分別與測試裝置和控制系統(tǒng)相連接。本實用新型操作簡單、價格便宜、檢測性能全面的脫硝催化劑檢測裝置。本實用新型可以很好的檢測催化劑的抗沖刷性、氣體流動阻力、催化劑的最佳工作狀態(tài)，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【專利說明】脫硝催化劑檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種催化劑檢測裝置，具體是涉及一種脫硝催化劑檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 催化反應(yīng)系統(tǒng)是SCR工藝的核心，催化劑是整個SCR系統(tǒng)的關(guān)鍵，催化劑的設(shè)計和 選擇是由煙氣條件、組分來確定的，影響其設(shè)計的三個相互作用的因素是氮氧化物NOx脫 除率、NH3的逃逸率和催化劑體積。
[0003] 目前國內(nèi)催化劑發(fā)展迅速，但是催化劑的質(zhì)量卻是參差不齊的。理想的催化劑應(yīng) 具備以下優(yōu)點：高活性、抗中毒能力強、選擇性強、有合適的工作溫度區(qū)間、壽命長、成本 低。這樣的催化劑才能應(yīng)用于實際的工業(yè)生產(chǎn)過程。目前對催化劑的檢測手段存在短板，催 化劑的開發(fā)總要經(jīng)過小試、中試及工業(yè)試驗等過程，耗時較長。且不能全面的反應(yīng)出催化劑 所存在的不足之處，對催化劑的改進缺乏建設(shè)性的指導(dǎo)作用，給社會資源帶來巨大的浪費。
[0004] 因此，需要開發(fā)一種操作簡單、價格便宜、檢測性能全面的脫硝催化劑檢測裝置。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型的目的是為了提供一種價格便宜、檢測性能全面的脫硝催化劑檢測裝 置。
[0006] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：一種脫硝催化劑檢測 裝置，所述催化劑檢測裝置包括，提供隊、勵、腸2、02、502和0) 2的混合氣體的配氣系統(tǒng)；用于 氣體混合的混合器；用于將混合氣體進行加熱的加熱器；接入NH 3并設(shè)置有催化劑的反應(yīng) 器；對混合氣體和nh3組成的模擬煙氣進行溫度，壓力，流量，各組分含量測試的測試裝置； 用于對測試裝置進行控制的控制系統(tǒng)；
[0007] 所述配氣系統(tǒng)與混合器相連接；所述混合器與加熱器相連接；所述加熱器與反應(yīng) 器相連接，所述測試裝置分別與加熱器與反應(yīng)器相連接，測試裝置將信號反饋給控制系統(tǒng)。
[0008] 進一步地，所述測試裝置包括煙氣分析儀、壓力傳感器和溫度傳感器；所述加熱器 包括第一加熱器和第二加熱器；
[0009] 所述溫度傳感器包括用于檢測加熱前混合氣體溫度的第一溫度傳感器和用于檢 測加熱后混合氣體溫度的第二溫度傳感器；
[0010] 所述煙氣分析儀包括用于檢測反應(yīng)前模擬煙氣中各組分含量的第一煙氣分析儀 和用于檢測模擬煙氣中各組分含量的第二煙氣分析儀；所述壓力傳感器包括用于檢測反應(yīng) 前模擬煙氣壓力的第一壓力傳感器和用于檢測反應(yīng)后模擬煙氣壓力的第二壓力傳感器； [0011] 所述第一加熱器和第二加熱器之間設(shè)置有第一溫度傳感器，所述第二加熱器依次 與第二溫度傳感器、第一煙氣分析儀、第一壓力傳感器和反應(yīng)器的入口相連接；所述反應(yīng)器 的出口依次與第二煙氣分析儀和第二壓力傳感器相連接。
[0012] 進一步地，所述脫硝催化劑檢測裝置還包括第一流量計、氣動控制閥門和提供NH3 的nh3標準氣瓶；所述反應(yīng)器依次與第一流量計、氣動控制閥門和nh3標準氣瓶相連接；所 述第一加熱器和第二加熱器的加熱溫度范圍為100-600°C ;
[0013] 所述配氣系統(tǒng)包括氣瓶、減壓閥、壓力計、流量閥、第二流量計和單向閥；所述氣 瓶、減壓閥、壓力計、流量閥、第二流量計和單向閥依次相連接；所述氣瓶包括N0氣體標準 氣瓶、N0 2氣體標準氣瓶、N2氣體標準氣瓶、02氣體標準氣瓶、S02氣體標準氣瓶和C0 2氣體 標準氣瓶。
[0014] 更進一步地，所述N0的流量為0-100L/min ;N02的流量0-100L/min ;S02流量為 0-200L/min ;N2 的流量 0-1000L/min ;02 的流量 0-300L min ;C02 的流量為 0-400L/min。
[0015] 進一步地，所述反應(yīng)器包括用于檢測汽車用催化劑的反應(yīng)器或直接用于檢測汽 車、船或電廠用催化劑的反應(yīng)器；所述用于檢測汽車用催化劑的反應(yīng)器為圓柱體，所述 圓柱體的底面直徑為50-500mm，圓柱體的高為200-2000mm ;所述直接用于檢測汽車、船 或電廠用催化劑的反應(yīng)器為長方體，所述長方體的長度為50-500mm，所述長方體的高為 200-3000mm ;所述混合器為動態(tài)混合器；所述流量計為質(zhì)量流量計。
[0016] 進一步地，所述反應(yīng)器內(nèi)的ΝΗ3/Ν0χ氨氮摩爾比為0. 8-1. 0。
[0017] 本實用新型所述的脫硝催化劑檢測裝置用于檢測催化劑的脫硝效率、氨氮比、氨 逃逸率和二氧化硫轉(zhuǎn)化率的檢測的應(yīng)用。
[0018] 有益效果：本實用新型操作簡單、價格便宜、檢測性能全面。本實用新型的控制系 統(tǒng)能實時控制反應(yīng)器中的氣體各組分的含量、溫度和壓力等參數(shù)，可以很好的檢測催化劑 的脫硝率、氨逃逸率、硫轉(zhuǎn)化率、抗沖刷性、氣體流動阻力、催化劑的最佳工作狀態(tài)等參數(shù)， 實現(xiàn)催化劑性能檢測裝置的系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1脫硝催化劑性能檢測裝置流程圖；
[0020] 圖2配氣系統(tǒng)示意圖；
[0021] 圖3電加熱器外形示意圖；
[0022] 其中：1配氣系統(tǒng)；2混合器；3第一加熱器；4第一溫度傳感器；5第二加熱器；6第 一煙氣分析儀；7第一壓力傳感器；8反應(yīng)器；9第一流量計；10氣動調(diào)節(jié)閥門；11第二溫度 傳感器；12第二煙氣分析儀；13第二壓力傳感器；14NH 3標準氣瓶；15第二流量計；16減壓 閥；17控制系統(tǒng)；18壓力計；19流量閥；20單向閥。

【具體實施方式】
[0023] 實施例1
[0024] 如圖1至圖3所示，一種脫硝催化劑檢測裝置，所述催化劑檢測裝置包括，提供N2、 N0、N02、02、S02和C02的混合氣體的配氣系統(tǒng)1 ;用于氣體混合的混合器2 ;用于將混合氣體 進行加熱的加熱器；接入NH3并設(shè)置有催化劑的反應(yīng)器8 ;對混合氣體和NH3組成的模擬煙 氣進行溫度，壓力，流量，各組分含量測試的測試裝置；用于對測試裝置進行控制的控制系 統(tǒng)17 ;
[0025] 所述配氣系統(tǒng)1與混合器2相連接；所述混合器2與加熱器相連接；所述加熱器與 反應(yīng)器8相連接，所述測試裝置分別與加熱器與反應(yīng)器8相連接，測試裝置將信號反饋給控 制系統(tǒng)17。
[0026] 在噴氨口與反應(yīng)器8入口之間的管道長度相對長一些，便于氣體之間的混合。
[0027] 所述測試裝置包括煙氣分析儀、壓力傳感器和溫度傳感器；所述加熱器包括第一 加熱器3和第二加熱器5 ;所述溫度傳感器包括用于檢測加熱前混合氣體溫度的第一溫度 傳感器4和用于檢測加熱后混合氣體溫度的第二溫度傳感器11 ;
[0028] 所述煙氣分析儀包括用于檢測反應(yīng)前模擬煙氣中各組分含量的第一煙氣分析儀 6和用于檢測模擬煙氣中各組分含量的第二煙氣分析儀12 ;所述煙氣分析儀為電化學(xué)型傳 感器，可以精確檢測N2、02、C02、NO、N0 2、S02、NH3的含量，精確到可以達到lppm ;
[0029] 所述壓力傳感器包括用于檢測反應(yīng)前模擬煙氣壓力的第一壓力傳感器7和用于 檢測反應(yīng)后模擬煙氣壓力的第二壓力傳感器13 ;所述壓力傳感器可以在本地顯示氣體的 相對壓力，單位為Pa，同時也可以將氣體壓力實時反饋給控制器。
[0030] 所述第一加熱器3和第二加熱器5之間設(shè)置有第一溫度傳感器4,第一溫度傳感 器4可以在本地顯示出氣體的溫度，同時也可以將氣體溫度實時反饋給控制器；所述第二 加熱器5依次與第二溫度傳感器11、第一煙氣分析儀6、第一壓力傳感器7和反應(yīng)器8的入 口相連接；所述反應(yīng)器8的出口依次與第二煙氣分析儀12和第二壓力傳感器13相連接。
[0031] 所述脫硝催化劑檢測裝置還包括第一流量計9、氣動控制閥門10和提供NH3的NH 3 標準氣瓶14 ;所述反應(yīng)器8依次與第一流量計9、氣動控制閥門10和NH3標準氣瓶14相連 接；所述第一加熱器3和第二加熱器5的加熱溫度范圍為100-600°C;第一加熱器3、第二加 熱器5采用電加熱管加熱氣體，加熱器的功率可調(diào)，可以將模擬氣體加熱至最高600°C ;通 過氣動調(diào)節(jié)閥門10的調(diào)節(jié)可以快速的達到目標氮氨摩爾比；
[0032] 所述配氣系統(tǒng)1包括氣瓶、減壓閥16、壓力計18、流量閥19、第二流量計15和單向 閥20 ;所述氣瓶、減壓閥16、壓力計18、流量閥19、第二流量計15和單向閥20依次相連接； 所述氣瓶包括N0氣體標準氣瓶、N0 2氣體標準氣瓶、N2氣體標準氣瓶、02氣體標準氣瓶、S02 氣體標準氣瓶和C02氣體標準氣瓶。
[0033] 所述 N0 的流量為 0-100L/min ;N02 的流量 0-100L/min ;S02 流量為 0-2001711^11;隊 的流量 〇-l〇〇〇L/min ;02 的流量 0-300L min ;C02 的流量為 0-400L/min。
[0034] 所述模擬煙氣中所用氣體的成分、純度、平衡氣和壓力見下表，表1如下：
[0035] 表 1
[0036] 成分 氣體純度（％ )平衡氣 壓力（MPa) ^ 高純氣 - 15MPa ^ 高純氣 15MPa 0? 高純氣 - 15MPa NO 50% 1. 5MPa N0^ 10% 1. 5MPa S0^ 50% 1. 5MPa W3 151% W2 |l. 5MPa
[0037] 表1中，所述平衡氣的作用就是為了避免有毒氣體對人體的侵害；所述壓力為氣 瓶中的壓力。
[0038] 所述反應(yīng)器8包括用于檢測汽車用催化劑的反應(yīng)器8或直接用于檢測汽車、船或 電廠用催化劑的反應(yīng)器8 ;所述用于檢測汽車用催化劑的反應(yīng)器8為圓柱體，所述圓柱體的 底面直徑為50-500mm，圓柱體的高為200-2000mm ;所述直接用于檢測汽車、船或電廠用催 化劑的反應(yīng)器8為長方體，所述長方體的長度為50-500mm，所述長方體的高為200-3000mm ; 所述混合器2為動態(tài)混合器；所述流量計為質(zhì)量流量計。所述反應(yīng)器8為催化反應(yīng)器，催化 反應(yīng)器為反應(yīng)的進行場所，采用無錐管段的催化反應(yīng)器，氣體流場比較理想；
[0039] 所述反應(yīng)器8內(nèi)的ΝΗ3/Ν0χ氨氮摩爾比為0. 8-1. 0。
[0040] 本實用新型所述的脫硝催化劑檢測裝置用于檢測催化劑的脫硝效率、氨氮比、氨 逃逸率和二氧化硫轉(zhuǎn)化率的檢測的應(yīng)用。
[0041] 本實用新型操作簡單、價格便宜、檢測性能全面。本實用新型的控制系統(tǒng)能實時控 制反應(yīng)器中的氣體各組分的含量、溫度和壓力等參數(shù)，可以很好的檢測催化劑的脫硝率、氨 逃逸率、硫轉(zhuǎn)化率、抗沖刷性、氣體流動阻力、催化劑的最佳工作狀態(tài)等參數(shù)，實現(xiàn)催化劑性 能檢測裝置的系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化。
[0042] 根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實 施方法進行適當?shù)淖兏托薷?。因此本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方 式，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此 夕卜，盡管本說明書使用了一些特定的術(shù)語，但是這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用 新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種脫硝催化劑檢測裝置，其特征在于：所述催化劑檢測裝置包括，提供n2、no、no 2、 02、SOjP co2的混合氣體的配氣系統(tǒng)⑴；用于氣體混合的混合器⑵；用于將混合氣體進 行加熱的加熱器；接入NH3并設(shè)置有催化劑的反應(yīng)器（8);對混合氣體和NH3組成的模擬煙 氣進行溫度，壓力，流量，各組分含量測試的測試裝置；用于對測試裝置進行控制的控制系 統(tǒng)（17); 所述配氣系統(tǒng)（1)與混合器（2)相連接；所述混合器（2)與加熱器相連接；所述加熱器 與反應(yīng)器（8)相連接，所述測試裝置分別與加熱器與反應(yīng)器（8)相連接，測試裝置將信號反 饋給控制系統(tǒng)（17)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硝催化劑檢測裝置，其特征在于：所述測試裝置包括煙氣 分析儀、壓力傳感器和溫度傳感器；所述加熱器包括第一加熱器（3)和第二加熱器（5); 所述溫度傳感器包括用于檢測加熱前混合氣體溫度的第一溫度傳感器（4)和用于檢 測加熱后混合氣體溫度的第二溫度傳感器（11); 所述煙氣分析儀包括用于檢測反應(yīng)前模擬煙氣中各組分含量的第一煙氣分析儀（6) 和用于檢測模擬煙氣中各組分含量的第二煙氣分析儀（12);所述壓力傳感器包括用于檢 測反應(yīng)前模擬煙氣壓力的第一壓力傳感器（7)和用于檢測反應(yīng)后模擬煙氣壓力的第二壓 力傳感器（13); 所述第一加熱器（3)和第二加熱器（5)之間設(shè)置有第一溫度傳感器（4)，所述第二加 熱器（5)依次與第二溫度傳感器（11)、第一煙氣分析儀（6)、第一壓力傳感器（7)和反應(yīng)器 (8)的入口相連接；所述反應(yīng)器（8)的出口依次與第二煙氣分析儀（12)和第二壓力傳感器 (13)相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硝催化劑檢測裝置，其特征在于：所述脫硝催化劑檢測裝 置還包括第一流量計（9)、氣動控制閥門（10)和提供冊1 3的冊13標準氣瓶（14);所述反應(yīng)器 (8)依次與第一流量計（9)、氣動控制閥門（10)和冊1 3標準氣瓶（14)相連接；所述第一加 熱器（3)和第二加熱器（5)的加熱溫度范圍為100-600°C ; 所述配氣系統(tǒng)（1)包括氣瓶、減壓閥（16)、壓力計（18)、流量閥（19)、第二流量計（15) 和單向閥（20);所述氣瓶、減壓閥（16)、壓力計（18)、流量閥（19)、第二流量計（15)和單向 閥（20)依次相連接；所述氣瓶包括NO氣體標準氣瓶、腸 2氣體標準氣瓶、隊氣體標準氣瓶、 〇2氣體標準氣瓶、S02氣體標準氣瓶和C0 2氣體標準氣瓶。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的脫硝催化劑檢測裝置其特征在于：所述NO的流量為0-100L/ min ;N02 的流量 0-100L/min ;S02 流量為 0-200L/min ;N2 的流量 0-1000L/min ;02 的流量 0-300L min ;C02 的流量為 0-400L/min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硝催化劑檢測裝置，其特征在于：所述反應(yīng)器（8)包括用 于檢測汽車用催化劑的反應(yīng)器（8)或直接用于檢測汽車、船或電廠用催化劑的反應(yīng)器（8); 所述用于檢測汽車用催化劑的反應(yīng)器（8)為圓柱體，所述圓柱體的底面直徑為50-500_， 圓柱體的高為200-2000mm;所述直接用于檢測汽車、船或電廠用催化劑的反應(yīng)器（8)為長 方體，所述長方體的長度為50-500mm，所述長方體的高為200-3000mm ;所述混合器（2)為動 態(tài)混合器；所述流量計為質(zhì)量流量計。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硝催化劑檢測裝置，其特征在于：所述反應(yīng)器（8)內(nèi)的NH3/ NOx氨氮摩爾比為0. 8-1. 0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的脫硝催化劑檢測裝置用于檢測催化劑的脫硝效率、 氨氮比、氨逃逸率和二氧化硫轉(zhuǎn)化率的檢測的應(yīng)用。
【文檔編號】G01N27/416GK203908990SQ201420238625
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】王德榮, 顧文才, 聶金龍 申請人:南通亞泰工程技術(shù)有限公司