一種SCR催化劑性能測試系統的制作方法

本實用新型屬于催化劑性能測試設備技術領域，具體涉及一種SCR催化劑性能測試系統。

背景技術：

隨著國家對環境問題的日益重視，各項工業污染物排放指標也日趨嚴格，在煤電行業，2011年版的火電廠大氣污染物排放標準中就規定了重點地區燃煤電廠氮氧化物的排放限值為100mg/m³，SO₂的排放限值為50mg/m³，而且首次規定了燃煤煙氣中Hg⁰的排放限值為0.03mg/Nm³。而在最新提出的超凈排放中，氮氧化物的排放限值已經低至50mg/m³。

在NO_x處理技術中，選擇性催化還原法（SCR）是目前效率最高的一種脫硝技術，脫硝效率可以達到85%以上，另外，有研究表明SCR脫硝催化劑在催化NH₃還原NO_x的同時，也能夠催化氧化煙氣中的Hg⁰，達到同時脫氮脫汞的目的。

SCR脫硝系統的核心是脫硝催化劑，在脫硝催化劑應用之前，需對SCR催化劑的性能進行全方位表征，包括催化劑的脫硝效率、單質汞氧化效率以及煙氣中SO₃轉化率。現有的SCR催化劑的性能測試一般是由催化劑生產廠商測試或進行中型性能測試，存在測試時間長、試驗成本高、煙氣參數調節困難等缺點。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種SCR催化劑性能測試系統，以便在中試測試系統中對SCR催化劑的脫硝性能、單質汞氧化性能和SO₂氧化率進行全面表征，以了解各類不同催化劑在各種不同溫度和煙氣條件下的脫硝脫汞性能。

本實用新型的技術方案是提供了一種SCR催化劑性能測試系統，包括天然氣儲罐、小型燃氣爐、測溫裝置、氨氣儲罐、催化劑反應器，所述天然氣儲罐與小型燃氣爐進氣口相連，小型燃氣爐出氣口通過煙氣輸入管道與催化劑反應器相連，所述測溫裝置和氨氣儲罐設置在煙氣輸入管道上，所述測溫裝置和氨氣儲罐之間的煙氣輸入管道上設置有反應前煙氣分析裝置，所述催化劑反應器的煙氣輸出管道連接反應后煙氣分析裝置。

進一步的，所述催化劑反應器的煙氣輸出管道還連接活性炭吸附裝置。

進一步的，所述煙氣輸入管道上設置有混氣罐，所述混氣罐上連接有NO_x添加裝置、SO₂添加裝置和Hg⁰添加裝置。

進一步的，所述測溫裝置與混氣罐連接。

進一步的，所述反應前煙氣分析裝置包括NO_x和SO₂分析單元一和Hg⁰分析單元一；所述NO_x和SO₂分析單元一包括質量流量計一和煙氣分析儀，質量流量計一的一端與煙氣輸入管道連接，另一端與煙氣分析儀連接；所述Hg⁰分析單元一包括質量流量計二和Hg⁰連續監測儀，質量流量計二的一端與煙氣輸入管道連接，另一端與Hg⁰連續監測儀連接。

進一步的，所述反應后煙氣分析裝置包括NO_x和SO₂分析單元二，Hg⁰分析單元二和SO₃分析單元；所述NO_x和SO₂分析單元二包括質量流量計三和煙氣分析儀，質量流量計三的一端與煙氣輸出管道連接，另一端與煙氣分析儀連接；所述Hg⁰分析單元二包括質量流量計四和Hg⁰連續監測儀，質量流量計四的一端與煙氣輸出管道連接，另一端與Hg⁰連續監測儀連接；所述SO₃分析單元包括質量流量計五和SO₃濃度檢測儀，質量流量計五的一端與煙氣輸出管道連接，另一端與SO₃濃度檢測儀連接。

進一步的，所述催化劑反應器內催化劑設置有多層。

進一步的，所述小小型燃氣爐上連接有送風機。

本實用新型的有益效果：本實用新型提供的這種SCR催化劑性能測試系統不僅能夠有效檢測SCR催化劑的脫硝效率，同時能夠測試在復雜煙氣成分中催化劑對單質汞的氧化效率，而且也能夠檢測該催化劑對SO₂的氧化效率，通過測試結果鑒定SCR脫硝催化劑是否適用于工業應用。

以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型SCR催化劑性能測試系統的結構示意圖。

附圖標記說明：1、送風機；2、小型燃氣爐；3、天然氣儲罐；4、NO_x添加裝置；5、SO₂添加裝置；6、混氣罐；7、測溫裝置；8、Hg⁰添加裝置；9、NO_x和SO₂分析單元一；10、四通閥一；11、Hg⁰分析單元一；12、催化劑反應器；13、氨氣儲罐；14、四通閥二；15、NO_x和SO₂分析單元二；16、Hg⁰分析單元二；17、三通閥；18、SO₃分析單元；19、活性炭吸附裝置。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，本實施例提供了一種SCR催化劑性能測試系統，包括天然氣儲罐3、小型燃氣爐2、測溫裝置7、氨氣儲罐13、催化劑反應器12，所述天然氣儲罐3與小型燃氣爐2進氣口相連，小型燃氣爐2出氣口通過煙氣輸入管道與催化劑反應器12相連，所述測溫裝置7和氨氣儲罐13設置在煙氣輸入管道上，所述測溫裝置7和氨氣儲罐13之間的煙氣輸入管道上設置有反應前煙氣分析裝置，所述催化劑反應器12的煙氣輸出管道連接反應后煙氣分析裝置。

細化的實施方式，測試用的煙氣通過小型燃氣爐2燃燒天然氣產生，而為了避免產生的煙氣中NO_x、SO₂和Hg⁰量少，不便于檢測，在所述煙氣輸入管道上設置有混氣罐6，所述混氣罐6上連接有NO_x添加裝置4、SO₂添加裝置5和Hg⁰添加裝置8，添加的NO_x、SO₂、Hg⁰和燃燒產生的煙氣在混氣罐6中混合均勻。所述測溫裝置7與混氣罐6內部連接，測溫裝置7用于測量煙氣的溫度，以便檢測催化劑在不同溫度條件下的性能。混氣罐6出口與四通閥一10通過管道連接，四通閥一10的三個出口通過管道分別與反應前煙氣分析裝置的NO_x和SO₂分析單元一9和Hg⁰分析單元一11，以及催化劑反應器12入口相連，分別測試在催化反應前煙氣中NO_x、SO₂和Hg⁰含量，氨氣儲罐13與催化劑反應器12噴NH₃入口通過管道相連，催化劑布置于催化劑反應器12中，根據實際生產中SCR催化系統的催化劑層數，可以相應地將催化劑反應器12內催化劑設置有多層。催化劑反應器12出口與四通閥二14相連，四通閥二14的三個出口通過管道分別與反應后煙氣分析裝置的NO_x和SO₂分析單元二15，Hg⁰分析單元二16和SO₃分析單元18相連，分別測試催化反應后煙氣中NO_x、SO₂和Hg⁰含量以及SO₃的濃度，從而檢測出該催化劑的脫硝效率，以及對SO₂和Hg⁰的氧化效率。

其中，反應前煙氣分析裝置中所述NO_x和SO₂分析單元一9包括質量流量計一和煙氣分析儀，質量流量計一的一端與四通閥一10連接，另一端與煙氣分析儀連接；所述Hg⁰分析單元一11包括質量流量計二和Hg⁰連續監測儀，質量流量計二的一端與四通閥一10連接，另一端與Hg⁰連續監測儀連接。反應后煙氣分析裝置中所述NO_x和SO₂分析單元二15包括質量流量計三和煙氣分析儀，質量流量計三的一端與四通閥二14連接，另一端與煙氣分析儀連接；所述Hg⁰分析單元二16包括質量流量計四和Hg⁰連續監測儀，質量流量計四的一端與四通閥二14連接，另一端與Hg⁰連續監測儀連接；所述SO₃分析單元18包括質量流量計五和SO₃濃度檢測儀，質量流量計五的一端與四通閥二14連接，另一端與SO₃濃度檢測儀連接。

而為了提高小型燃氣爐2中天然氣燃燒效率，所述小型燃氣爐2上連接有送風機1。

優化的，為了避免環境污染，所述催化劑反應器12的煙氣輸出管道還連接活性炭吸附裝置19；具體的，催化劑反應器12出口與四通閥二14相連，四通閥二14的三個出口通過管道分別與反應后煙氣分析裝置的NO_x和SO₂分析單元二15，Hg⁰分析單元二16，以及三通閥17連接，三通閥17的兩個出口分別與反應后煙氣分析裝置的SO₃分析單元18以及活性炭吸附裝置19連接，測試后的煙氣通過活性炭吸附裝置19進行吸附。

綜上所述，本實用新型提供的這種SCR催化劑性能測試系統不僅能夠有效檢測SCR催化劑的脫硝效率，同時能夠測試在復雜煙氣成分中催化劑對單質汞的氧化效率，而且也能夠檢測該催化劑對SO₂的氧化效率，通過測試結果鑒定SCR脫硝催化劑是否適用于工業應用。

以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。