Scr脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，包括：加熱電爐、反應(yīng)器和煙氣分析儀；其中，反應(yīng)器置于加熱電爐中；反應(yīng)器的輸入口分別接入NO氣體、O2氣體、N2氣體和NH3氣體；反應(yīng)器的輸出口通過導(dǎo)管連接煙氣分析儀。上述SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，可以測(cè)定服役過程中催化劑的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，模擬預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)服役過程中催化劑的脫硝性能變化規(guī)律，通過SCR催化劑活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以為電廠SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方案的制定提供指導(dǎo)依據(jù)。
【專利說明】SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性催化還原法脫硝技術(shù)，主要是以TiO2為載體的V2O5基工業(yè)催化劑，包括V2O5AiO2, V2O5AiO2-SiO2, V205-W03/Ti02 和 V205-Mo03/Ti02，其操作溫度在 280_420°C之間，脫硝效率可達(dá)到85%以上，可有效地減少氮氧化物排放，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，在火力發(fā)電中得到了廣泛應(yīng)用。近年來低溫SCR脫硝催化劑的研發(fā)進(jìn)展很快，形成了以活性炭為載體，以V205、Fe2O3和MnOx等為活性組分的各種催化劑，但這些催化劑均尚未經(jīng)過工業(yè)驗(yàn)證。在國內(nèi)，為了滿足越來越嚴(yán)格的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，SCR脫硝技術(shù)已經(jīng)成為火電廠氮氧化物控制的主流技術(shù)。
[0003]催化劑是電廠SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的核心，它約占其投資的1/3，催化劑結(jié)構(gòu)和組成的選擇對(duì)電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要，而且在運(yùn)行過程中，由于其催化劑的失效而需要的定期更換費(fèi)用占運(yùn)行成本的主要部分，安裝SCR脫硝系統(tǒng)后，也會(huì)對(duì)鍋爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來影響。因此，需要預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)服役過程中催化劑的脫硝性能變化規(guī)律，為電廠SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方案的制定提供指導(dǎo)依據(jù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，本實(shí)用新型提供一種SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，可以測(cè)定服役過程中催化劑的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，模擬預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)服役過程中催化劑的脫硝性能變化規(guī)律。
[0005]一種SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，包括:加熱電爐、反應(yīng)器和煙氣分析儀；
[0006]所述反應(yīng)器置于加熱電爐中；
[0007]所述反應(yīng)器的輸入口分別接入NO氣體、O2氣體、N2氣體和NH3氣體；
[0008]所述反應(yīng)器的輸出口通過導(dǎo)管連接煙氣分析儀。
[0009]上述SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，可以測(cè)定服役過程中催化劑的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，模擬預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)服役過程中催化劑的脫硝性能變化規(guī)律，通過SCR催化劑活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以為電廠SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方案的制定提供指導(dǎo)依據(jù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為一個(gè)實(shí)施例的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為一優(yōu)選實(shí)施例的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)描述。[0013]參見圖1所示，圖1為一個(gè)實(shí)施例的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括:加熱電爐101、反應(yīng)器102和煙氣分析儀103 ；
[0014]其中，反應(yīng)器102置于加熱電爐101中，反應(yīng)器102的輸入口分別接入NO氣體、O2氣體、N2氣體和NH3氣體，反應(yīng)器102的輸出口通過導(dǎo)管連接煙氣分析儀103。
[0015]在本實(shí)施例中，SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備具體原理可以如下:
[0016]通過反應(yīng)器102的輸入口，分別接入NO氣體、O2氣體、N2氣體和NH3氣體的混合氣體，一起進(jìn)入反應(yīng)器102，實(shí)驗(yàn)前將整塊催化劑切出試樣塊，放置于反應(yīng)器102中心，加熱電爐101可以由四段加熱組成，使實(shí)驗(yàn)氣體加熱至要求的溫度，并保持反應(yīng)器102溫度均勻。反應(yīng)氣體在催化劑a中發(fā)生反應(yīng)，催化劑a的溫度由伸入催化劑中心E型熱電偶進(jìn)行測(cè)量，通過調(diào)節(jié)加熱電爐101的溫度使反應(yīng)器102內(nèi)催化劑a的溫度達(dá)到設(shè)定值，反應(yīng)后的煙氣通過煙氣分析儀103進(jìn)行煙氣分析。
[0017]上述SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，通過構(gòu)建由加熱電爐101、反應(yīng)器102和煙氣分析儀103組成的平臺(tái)，可以測(cè)定服役過程中催化劑的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，模擬預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)服役過程中催化劑的脫硝性能變化規(guī)律，通過SCR催化劑活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，為電廠SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方案的制定提供指導(dǎo)依據(jù)。
[0018]為了更加清晰本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以下提供SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備的若干優(yōu)選實(shí)施例。
[0019]參考圖2所示，圖2為一優(yōu)選實(shí)施例的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述反應(yīng)器102豎直置于加熱電爐101中；可以實(shí)現(xiàn)均勻穩(wěn)定加熱。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，所述反應(yīng)器102為截面為方形的鋼制套管；其中，所述反應(yīng)器102的底面截面可以為52mmX52mm。另外，所述反應(yīng)器102的長(zhǎng)度可以為1500mm。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備還包括設(shè)于反應(yīng)器102中心的樣品架104，用于支撐催化劑樣品，可以采用不銹鋼材質(zhì)制作。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備還包括設(shè)于反應(yīng)器102和煙氣分析儀103之間的冷凝器105，用于對(duì)反應(yīng)后的煙氣進(jìn)行降溫。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備還包括設(shè)于反應(yīng)器102和煙氣分析儀103之間的干燥器106，用于對(duì)反應(yīng)后的煙氣進(jìn)行干燥處理。
[0025]作為一個(gè)實(shí)施例，采用本實(shí)施例的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)方法可以如下:
[0026]實(shí)驗(yàn)中，可以提取新波紋板催化劑和服役40200h的波紋板催化劑以及新蜂窩狀催化劑和服役20000h的蜂窩狀催化劑，催化劑的載體是TiO2,主要活性成分V2O5,以及助催化劑WO3。
[0027]通過反應(yīng)器的輸入口，分別接入NO氣體、O2氣體、N2氣體和NH3氣體的混合氣體，一起進(jìn)入反應(yīng)器102，實(shí)驗(yàn)前將整塊催化劑切出50mmX50mmX35mm的試樣塊，放置于反應(yīng)器102中心的樣品架104上。電爐由四段加熱組成，使實(shí)驗(yàn)氣體加熱至要求溫度，并保持反應(yīng)器102溫度均勻。反應(yīng)氣體在催化劑a中發(fā)生反應(yīng)，催化劑a的溫度由伸入催化劑中心E型熱電偶進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)出催化劑a的溫度實(shí)現(xiàn)顯示，通過調(diào)節(jié)電爐溫度使反應(yīng)器102內(nèi)催化劑a的溫度達(dá)到設(shè)定值，反應(yīng)后的煙氣，先后通過冷凝器105對(duì)反應(yīng)后的煙氣進(jìn)行降溫，以及干燥器106對(duì)反應(yīng)后的煙氣進(jìn)行干燥處理，再通過煙氣分析儀103進(jìn)行煙氣分析，其中，煙氣分析儀103可以采用西門子ULTRAMAT23氣體分析儀。
[0028]在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)溫度分別可以為290°C、320°C、350°C、38(rC ;實(shí)驗(yàn)氣體成分可以為300ppmN0，5%02，10%H20，其余的為N2氣體；氨氮比分別為0.5,0.8、1.1。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先通入N2氣體和O2氣體，設(shè)置加熱器的升溫速率為ΙΟΚ/min升至設(shè)定溫度，待溫度保持穩(wěn)定，通入NO氣體，待NO氣體的濃度穩(wěn)定后，記錄NO氣體濃度，再通入NH3氣體進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)后的NO氣體濃度趨于穩(wěn)定后，記錄NO氣體濃度。為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定30分鐘后記錄數(shù)據(jù)，并且每個(gè)樣品重復(fù)兩次實(shí)驗(yàn)，取兩次實(shí)驗(yàn)的平均值。
[0029]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，包括:加熱電爐、反應(yīng)器和煙氣分析儀； 所述反應(yīng)器置于加熱電爐中； 所述反應(yīng)器的輸入口分別接入NO氣體、O2氣體、N2氣體和NH3氣體； 所述反應(yīng)器的輸出口通過導(dǎo)管連接煙氣分析儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器豎直置于加熱電爐中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器為截面是方形的鋼制套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器的底面截面為52mmX52mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器的長(zhǎng)度為1500mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)于反應(yīng)器中心的樣品架，用于支撐催化劑樣品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)于反應(yīng)器和煙氣分析儀之間的冷凝器，用于對(duì)反應(yīng)后的煙氣進(jìn)行降溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)于反應(yīng)器和煙氣分析儀之間的干燥器，用于對(duì)反應(yīng)后的煙氣進(jìn)行干燥處理。
【文檔編號(hào)】G01N31/10GK203616297SQ201320556079
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】李德波 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院