V₂O₅/TiO₂基催化劑對NH₃吸附的測定裝置的制作方法

專利名稱：V₂O₅/TiO₂基催化劑對NH₃吸附的測定裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及材料吸附性能測定領域，尤其是涉及一種V205/Ti05基催化劑對 NH3的吸附性能測定的試驗裝置。
背景技術：
V205/Ti02基催化劑主要用于處理內燃機和電廠煤爐排放氣體中的NOx，以控制污染氣體的排放。其原理是將NH3 (尿素水溶液)噴入污染氣體中，NH3在催化劑的環境下，選擇性還原污染氣體中的NOx (SCR反應)，生成無污染的(X)2和H2O,以達到降低污染氣體排放的目的。催化劑對氣體的吸附性能測定試驗中，不同的測定方法采用不同的裝置，目前常用的方法有BET法、原位法和TPD法，但這些方法均從微觀方面對催化劑的吸附能力進行研究。而對V205/Ti&基催化劑的研究也均集中在對NOx轉化效率的試驗研究，這種試驗是在冊3與而1體積比約為1 1的情況下進行的，而實際的工程應用遠非如此。因此，這種方法只能作為定性評價催化劑催化能力的依據。理論和實踐結果表明，NH3只有在被催化劑吸附后，才能有效的選擇催化還原NOx，且催化反應效果相當理想。可以說，催化劑對NH3的吸附能力，是決定NOx轉化效率的關鍵。為了從宏觀方面了解V205/Ti02基催化劑對NH3的吸附性能，本發明設計了一種測定催化劑對NH3的吸附性能測定試驗裝置。

實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種全面且精確地測定吸附性能的V205/Ti&基催化劑對NH3吸附的測定裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現V205/Ti02基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，該測定裝置包括氣流控制部件、加熱部件、氣體分析儀及氣體管路，所述的氣流控制部件一端與氣瓶相連，另一端通過所述的氣體管路分別與所述的加熱部件和所述的氣體分析儀相連。所述的氣流控制部件包括氣流穩壓閥、氣體流量計及控制開關，所述的氣流穩壓閥與氣體流量計經管道連接。所述的控制開關包括N2控制開關、NH3控制開關、標定控制開關及吸附控制開關， 所述的N2控制開關及NH3控制開關與氣流穩壓閥連接，所述的標定控制開關及吸附控制開關與氣體流量計連接。所述的加熱部件包括加熱爐、加熱管、熱電偶及溫度控制顯示儀，所述的加熱管中設有定位銷，所述的加熱爐套設在加熱管外，所述的熱電偶設在加熱爐及加熱管之間。所述的加熱管內設有催化劑，該催化劑的形狀與加熱管的內側形狀相適配。所述的催化劑為v205/Ti&基催化劑。所述的氣體管路為不與氣體發生反應的不銹鋼管，部分氣體管路纏繞有加熱帶。與現有技術相比，本實用新型在測量時精確控制％05/1102基催化劑所處環境的參量，包括氣體流量、NH3濃度和溫度，可以準確獲得V205/Ti&基催化劑出口端NH3濃度的變化情況，通過計算，可以獲得精確V205/TiA基催化劑對NH3的吸附性能。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例V205/Ti02基催化劑對NH3K附的測定裝置，其結構如圖1所示，該測定裝置包括氣流控制部件1、加熱部件2、氣體分析儀3及氣體管路4，氣流控制部件1 一端與氣瓶相連，另一端通過所述的氣體管路4分別與加熱部件1和氣體分析儀3相連。氣流控制部件1包括氣流穩壓閥11、氣體流量計12及控制開關，氣流穩壓閥11與氣體流量計12經管道連接。 控制開關包括N2控制開關13、NH3控制開關14、標定控制開關15及吸附控制開關16，N2控制開關13及NH3控制開關14與氣流穩壓閥11連接，標定控制開關15及吸附控制開關16 與氣體流量計12連接。加熱部件2包括加熱爐21、加熱管22、熱電偶M及溫度控制顯示儀25，加熱管22中設有定位銷23，加熱管22內還設有V205/Ti02基催化劑5，該催化劑的形狀與加熱管22的內側形狀相適配，加熱爐21套設在加熱管22外，熱電偶M設在加熱爐21 及加熱管22之間。氣體管路4為不與氣體發生反應的不銹鋼管，其中，管路41和管路42 均用加熱帶纏繞(圖中為標出)，并加熱至氣體分析儀3所需的工作溫度。本發明的使用步驟大概分為以下幾步1.連接好裝置的各個部件，并保證氣體管路4通暢性和連接處的密封性，調試好氣體分析儀3，并將加熱爐21和加熱帶控制在規定的溫度。2.關閉NH3樣氣控制開關14，打開氣流穩壓閥11、N2控制開關13、標定控制開關 15和吸附控制開關16，隊氣便通過氣體管道4對整個裝置進行清洗，清洗完畢后關閉N2控制開關13和吸附控制開關16，保持標定控制開關15處于開啟狀態；3.打開并調節NH3樣氣控制開關14，使其達到規定的氣體流量，觀察氣體分析儀 3中的數值變化，待其穩定后，關閉NH3樣氣控制開關14，保持標定控制開關15處于開啟狀態；4.打開N2控制開關13，清洗標定管路，之后依次關閉N2控制開關13和標定控制開關15;5.依次打開并調節吸附控制開關16和NH3樣氣控制開關14，使氣體流量達到規定值，NH3樣氣沿著管路流經催化劑5，觀察氣體分析儀3測得的催化劑5出口端NH3濃度變化情況，待其達到穩定后，關閉NH3樣氣控制開關14 ；6.將加熱爐21溫度設定為600°C并保持20分鐘，同時打開N2控制開關13，保證有一定氣流通過催化劑5，使催化劑5吸附的NH3全部脫附并被氣流帶走；7.轉第2步，進入下一個測量循環。
權利要求1.V205/Ti02基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，該測定裝置包括氣流控制部件、加熱部件、氣體分析儀及氣體管路，所述的氣流控制部件一端與氣瓶相連，另一端通過所述的氣體管路分別與所述的加熱部件和所述的氣體分析儀相連。
2.根據權利要求1所述的V205/Ti&基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，所述的氣流控制部件包括氣流穩壓閥、氣體流量計及控制開關，所述的氣流穩壓閥與氣體流量計經管道連接。
3.根據權利要求2所述的V205/TiA基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，所述的控制開關包括N2控制開關、NH3控制開關、標定控制開關及吸附控制開關，所述的N2控制開關及NH3控制開關與氣流穩壓閥連接，所述的標定控制開關及吸附控制開關與氣體流量計連接。
4.根據權利要求1所述的V205/TiA基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，所述的加熱部件包括加熱爐、加熱管、熱電偶及溫度控制顯示儀，所述的加熱管中設有定位銷， 所述的加熱爐套設在加熱管外，所述的熱電偶設在加熱爐及加熱管之間。
5.根據權利要求4所述的V205/TiA基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，所述的加熱管內設有催化劑，該催化劑的形狀與加熱管的內側形狀相適配。
6.根據權利要求5所述的V205/Ti&基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，所述的催化劑為v2o5/Ti&基催化劑。
7.根據權利要求1所述的V205/Ti&基催化劑對NH3吸附的測定裝置，其特征在于，所述的氣體管路為不與氣體發生反應的不銹鋼管，部分氣體管路纏繞有加熱帶。
專利摘要本實用新型涉及V2O5/TiO2基催化劑對NH3吸附的測定裝置，包括氣流控制部件、加熱部件、氣體分析儀以及氣體管路，氣流控制部件一端與氣瓶相連，另一端通過氣體管路分別與加熱部件和氣體分析儀相連。與現有技術相比，本實用新型可以標定NH3樣氣，并在測量時精確控制V2O5/TiO2基催化劑所處環境的參量，包括氣體流量、NH3濃度和溫度，可以準確獲得V2O5/TiO2基催化劑出口端NH3濃度的變化情況，通過計算獲得精確V2O5/TiO2基催化劑對NH3的吸附性能。
文檔編號G01N33/00GK202083683SQ201120072899
公開日2011年12月21日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者孫晨, 滕華, 陳凌珊, 魏海波 申請人:上海工程技術大學