本實用新型涉及一種可視化催化劑活性測試裝置，屬于固體粉末或涂有催化劑載體的催化性能測試領域。

背景技術：

汽車改善了人們的生活質量，推進了社會的進步，促進了經(jīng)濟的發(fā)展。與汽油車相比柴油機車因其熱效率高、油耗低、動力強、耐久性好和溫室氣體排量小等優(yōu)點，在汽車領域中日益受到歡迎。柴油車發(fā)動機中貧燃技術的引入雖可以顯著降低一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)等污染物的排放值但卻增加了氮氧化物(NOx)的排放量。NOx是主要的環(huán)境污染物之一，與SOx及顆粒物共同作用已引起霧霾天氣的不斷出現(xiàn)，對其有效脫除已成為當前亟待解決的關鍵問題。目前，選擇性催化還原技術(SCR)因其良好的脫除效率和極大的可行性越來越受到人們的關注，該技術的核心是SCR催化劑。對于新鮮樣件的催化劑，催化活性是反映催化劑性能的一項重要指標，是脫硝反應器設計及催化劑驗收的重要依據(jù)。因此，催化劑性能評價對De-NOx系統(tǒng)具有重要的影響，直接關系到NOx是否達標排放標準及NH₃的逃逸程度。

目前通用的微反催化劑轉化率測試裝置通常用石英管或不銹鋼管作為催化劑的固定反應床，即在固定反應床中間裝上1～3ml的催化劑粉體，兩端用玻璃石英棉堵住，放置在管式爐中加熱。在實際使用過程中存在以下缺點：（1）催化劑固定反應床為不銹鋼材質時可視性差，催化劑的裝填位置不好保證；（2）固定反應床為不銹鋼材質在高于500℃溫度條件下，一方面測試后易發(fā)生螺紋咬合現(xiàn)象，導致測試裝置報廢。另一方面對模擬尾氣也有催化作用，不能真實反映催化劑的本身的反應活性；（3）石英管作為催化劑固定反應床時兩端分別通過橡膠管與進氣端和氣體分析儀相連接，一方面導致管路件密封不緊密，氣體流量檢測不準，氣體易泄漏，給操作人員帶來極大身體損害。另一方面催化劑填裝清洗不方便。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種可視化催化劑活性測試裝置，其克服上述不足，催化劑固定反應床上帶有的可視窗，便于即時觀察催化劑在煙氣中的變化情況；采用SUH660不銹鋼材質能夠耐高溫，即使在高于600℃使用后也不會發(fā)生螺紋咬合現(xiàn)象，且耐腐蝕性較好能夠真實反映催化劑的本身反應活性；管路連接均采用不銹鋼管，能夠有效保證裝置間的氣密性，氣體無泄漏；可視固定反應床腔體和腔帽上的六角頭便于用扳手拆卸；采用帶有外螺紋和內(nèi)螺紋的催化劑固定反應床，結構簡單、填裝和清洗方便。

本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：可視化催化劑活性測試裝置，由不銹鋼管、腔座、套管腔、可視窗及腔帽組成；其特征在于：腔座兩端分別與不銹鋼管和套管腔相連，可視窗固定嵌入套管腔的內(nèi)側，套管腔與腔帽連接，腔帽與不銹鋼管相連。

所述的套管腔與腔帽通過六角頭進行密封連接。

所述的套管腔為外螺紋或內(nèi)螺紋與腔帽連接。

本實用新型的積極效果是（1）可視性好；（2）結構簡單，催化劑填裝方便；（3）可操作溫度高；（4）裝置與測試的催化劑接觸時，化學惰性；（5）密封性好。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖中，a-1為不銹鋼管，a-2為腔座a-3為套管腔，a-4為可視窗，a-5為腔帽。

圖2為本實用新型的另一種結構示意圖；

圖中，a-1為不銹鋼管，a-2為腔座，a-3為套管腔，a-4為可視窗，a-5為腔帽。

圖3為本實用新型專利催化劑填裝示意圖；

圖中，a-1為不銹鋼管，a-2為腔座，a-3為套管腔，a-4為可視窗，a-5為腔帽，a-6為催化劑粉末或涂有催化劑的載體，a-7為石英棉。

圖4為本實用新型專利在脫硝測試試驗中裝置圖；

圖中，a為可視化催化劑活性測試裝置,1為程序升溫管式爐，2為變徑/直通連接件, 3為多組分氣體分析儀，4為計算機，5-1為O₂氣路，5-2為NO氣路，5-3為NO₂氣路，5-4為N₂氣路，5-5為NH3氣路，6為水蒸氣氣路，7為氣體混合罐，8為質量流量控制器，9為三通閥，10為尾氣處理裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述：如圖1、2所示，可視化催化劑活性測試裝置，由不銹鋼管a-1、腔座a-2、套管腔a-3、可視窗a-4及腔帽a-5組成；其特征在于：腔座a-2兩端分別與不銹鋼管a-1和套管腔a-3相連，可視窗a-4固定嵌入套管腔a-3的內(nèi)側，套管腔a-3與腔帽a-5連接，腔帽a-5與不銹鋼管a-1相連。

所述的套管腔a-3與腔帽a-5通過六角頭進行密封連接。

所述的套管腔a-3為外螺紋或內(nèi)螺紋與腔帽a-5連接。

如圖3、4所示，使用時將玻璃石英棉a-7放入材質為SUH660的套管腔a-3與材質為SUH660的不銹鋼管a-1連接處，防止催化劑粉末a-6被吹散，裝入3mL催化劑粉末a-6；在腔帽a-5與材質為SUH660的不銹鋼管a-1相連處放入玻璃石英棉a-7堵住材質為SUH660的不銹鋼管，防止催化劑粉末a-6被吹散；將材質為SUH660的套管腔a-3與材質為SUH660的腔帽a-5通過螺紋用扳手夾緊六角頭部分進行密封連接后，按照圖4所示進行連接，將可視催化劑固定反應床a放入管式爐1中，使可視催化劑填裝部分正好位于管式爐加熱膛中間，a-1兩端分別通過變徑/直通2連接件連接至管路。打開氣體分析儀3，預熱10-20min；打開計算機4上的流量控制軟件，打開O₂氣路5-1， NO氣路5-2， NO₂氣路5-3， N₂氣路5-4， NH3氣路5-5，打開水蒸氣發(fā)生器6，所有氣體經(jīng)過混合罐7進行混合后，調節(jié)三通閥9前后端，使氣路不經(jīng)過管式爐中的可視催化劑固定反應床，氣路未經(jīng)過催化劑一側直接進入氣體分析儀中；待數(shù)據(jù)平穩(wěn)后讀取NOx數(shù)值三次，取其平均數(shù)，此時NOx數(shù)值為998ppm;將管式爐1進行程序升溫設置，當達到加熱溫度后，調節(jié)三通閥9前后端，使氣路經(jīng)過催化劑一側，待NOx數(shù)值穩(wěn)定后讀取三次數(shù)值，平均值為26ppm，經(jīng)計算，該催化劑的NOx轉化率97.4%。