适用于scr脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方法，该设备，包括流通管道；所述流通管道的起始端连接用于将空气送入所述流通管道内的鼓风机，末尾端连接用于气固分离的旋风分离器；所述鼓风机与所述旋风分离器之间的所述流通管道上依次设有，对比试样盒、混合装置，以及磨损试样盒；所述混合装置上连接用于输入磨损剂的给料机，使其流经所述对比试样盒的空气在所述混合装置中与所述给料机输入的磨损剂混合。本发明能够在短时间内模拟SCR脱硝催化剂，在上万小时的工作寿命下受到烟气中粉尘颗粒磨损后的状态，不仅可以用于检测各类SCR脱硝催化剂的磨损强度，同时也在一定程度上能够对SCR脱硝催化剂在实际工况下的使用寿命作一个判断。
【专利说明】
适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及测量装置技术领域，尤指一种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试 设备及测试方法。
【背景技术】
[0002] 化石燃料燃烧生成的NOx(氧化氮代谢产物;氧化氮;一氧化二氮(烟的成分））是现 在备受关注的一种主要大气污染物，严重的威胁着人类赖以生存的生态环境。顺应国家"十 二五"环境统计制度改革，自2011年起，国家环保部将大气主要污染物中的烟尘及工业粉尘 数据统计更改为NOx的排放统计，这说明国家对NOx的排放引起了高度的重视。
[0003] 自2011年起，我国的NOx排放总量大约在2200-2500万吨，其中工业源约占70%，机 动车排放约占28%，其余为生活排放。在我国火电厂是NOx最大的污染源，占总排放量的 36%以上，其次是锅炉燃烧产生。如何有效控制这些主要源头的NOx排放成为治理大气NOx 污染的首要问题，因此，选择性催化还原技术(Selective Catalyst Reduction，简称SCR) 应运而生，在国内外火电厂、钢铁厂、玻璃厂等企业中得到了广泛应用。
[0004] 而SCR脱硝催化剂是应用较多的一种脱硝催化剂，市场占有率高且技术较成熟。一 般的SCR脱硝催化剂为宽和高150mm，长700-1300mm的长方体，内部为长条形孔道，且以钛白 粉添加活性物质经压制而成。其中，钛白粉是一种瘠性材料，粘结性较弱，以此为原料制成 的催化剂在烟气粉尘的冲刷作用下容易磨损，引起催化剂的破损和断裂等一系列后续问 题。
[0005] 目前，火电厂、钢铁厂、玻璃厂等企业通过燃烧煤产生热量来运作，而煤燃烧后的 烟气中会附带大量的粉尘颗粒，特别是国内企业由于成本问题燃用高钙煤、劣质煤，从而使 得烟气的含尘量高，粉尘硬度高、颗粒大，这些情况加剧了蜂窝式催化剂的磨损，而催化剂 的磨损是催化剂失活的主要原因之一。
[0006] 因此，催化剂的耐磨损性能就成为了衡量催化剂性能的重要指标。为了更好的对 脱硝催化剂耐磨损性能进行评估，迫切需要设计一种切实有效，且能够模拟各种烟气粉尘 情况的测试装置。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方 法，能够在短时间内模拟SCR脱硝催化剂，在上万小时的工作寿命下受到烟气中粉尘颗粒磨 损后的状态，不仅可以用于检测各类SCR脱硝催化剂的磨损强度，同时也在一定程度上能够 对SCR脱硝催化剂在实际工况下的使用寿命作一个判断。
[0008] 本发明提供的技术方案如下：
[0009] -种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，包括一流通管道；
[0010]所述流通管道的起始端连接一用于将空气送入所述流通管道内的鼓风机，末尾端 连接一用于气固分离的旋风分离器；
[0011] 所述鼓风机与所述旋风分离器之间的所述流通管道上依次设有，对比试样盒、混 合装置，以及磨损试样盒；
[0012] 所述混合装置上连接一用于输入磨损剂的给料机，使其流经所述对比试样盒的空 气在所述混合装置中与所述给料机输入的磨损剂混合，混合后经所述磨损试样盒进入所述 旋风分离器。
[0013] 本技术方案中，通过设置的流通管道，使得空气经过对比试样盒后和磨损剂在连 通管道上设置的混合装置中进行混合，混合后经磨损试样盒进入所述旋风分离器，最后由 旋风分离器进行固气分离。能够在短时间内模拟SCR脱硝催化剂，在上万小时的工作寿命下 受到烟气中粉尘颗粒磨损后的状态，不仅能够检测各类SCR脱硝催化剂的磨损强度，同时也 在一定程度上能够对SCR脱硝催化剂在实际工况下的使用寿命作一个判断。
[0014]优选地，所述鼓风机与所述对比试样盒之间的所述流通管道上设有一蝶阀，所述 蝶阀用于控制所述鼓风机送入所述流通管道内的空气流量。
[0015]优选地，所述蝶阀与所述对比试样盒之间的所述流通管道上，依次设有空气流量 计、压力表和第一风速仪；
[0016] 所述混合装置与所述磨损试样盒之间的所述流通管道上，依次设有固体流量计和 第二风速仪。
[0017] 设置的蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可以精确的控制气体流速，气 体流速可以通过流量计进行反馈并依此进行调整。进而通过调节给料机的转速，精确调控 磨损剂的用量，并通过微波式固体流量计监测气体中固体的流量，从而完整的模拟不同含 尘量的烟气。
[0018] 优选地，所述对比试样盒和所述磨损试样盒的长度设置在100-200mm之间，宽和高 相等且设置在60-80mm之间。
[0019] 设置的对比试样盒和磨损试样盒主要是用于存放脱硝催化剂的样本。依此，为配 合脱硝催化剂样本的大小，将对比试样盒和磨损试样盒安装适合的尺寸设置，便于样本的 放置和固定，避免样本与试样盒之间存在空隙。
[0020] 优选地，所述对比试样盒与所述流通管道之间通过一对第一变径管进行连接，所 述一对第一变径管分设在所述对比试样盒的两侧，且与所述对比试样盒连接的一端纵截面 为方形；
[0021] 所述磨损试样盒与所述流通管道之间通过一对第二变径管进行连接，所述一对第 二变径管分设在所述磨损试样盒的两侧，且与所述磨损试样盒连接的一端纵截面为方形。
[0022] 在对比试样盒和磨损试样盒的前后同样设置变径管，通过设置的变径管可以满足 不同管径之间的连接，且保证连接的密封性，减小阻力损失，更优的是简化对比试样盒和磨 损试样盒与流通管道之间的连接，简化流通管道的加工工艺，降低生产成本。
[0023] 优选地，所述一对第二变径管之间还连接一压差表，所述压差表用于测量磨损试 样盒前后两端的压力差。
[0024] 在一对第二变径管之间设置一压差表，可以对磨损试样盒的前后两端的压力差进 行测量。
[0025] 优选地，所述旋风分离器的下方连接一用于储存分离出来磨损剂的储料斗，上方 连接一用于对含尘气体进行过滤的布袋除尘器。
[0026] 本技术方案中在旋风分离器的下方和上方分别设置的储料斗和布袋除尘器。由于 旋风分离器的作用就是实现气体和固体的分离，而气体分离后质量较轻会漂浮上升，因此， 可以通过上方设置的布袋除尘器对上升的气体进行过滤，避免直接排入空气中，对环境造 成影响。而固体是具有一定重量，质量较重会下沉，因此，可以通过下方设置的储料斗实现 对磨损剂的收集。
[0027] 优选地，所述储料斗放置在一电子台秤上，所述电子台秤用于称量由所述旋风分 离器分离出来磨损剂的重量。
[0028] 将储料斗放置在电子台称上，可以通过电子台称测出磨损剂的重量，进而通过对 存放在对比试样盒和磨损试样盒中的脱硝催化剂分别进行称重，从而得出每千克催化剂的 磨损强度，同时还能够对SCR脱硝催化剂在实际工况下的使用寿命作一个判断。
[0029] 在上述结构的基础上，所述给料机的上方还连接一用于存放磨损剂的料仓，所述 料仓成漏斗状。
[0030] 本技术方案中设置的料仓，不仅能够用于存放磨损剂，以便随时对磨损剂的使用， 且将料仓设置成漏斗状，可以加快磨损剂的流速，且避免一部分滞留在料仓内不动，造成浪 费。
[0031] 在上述结构的基础上，所述鼓风机的外围罩设一隔音罩；
[0032] 和/或；
[0033] 所述鼓风机与所述流通管道之间还设置一消声器。
[0034] 本技术方案中在鼓风机的外围罩设一个隔音罩，或在与流通管道之间设置一消声 器，目的均为减小鼓风机工作时所产生的噪音，避免对周围环境及人的健康有很多不良影 响。
[0035] 本发明还提供了一种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能的测量方法，具体的应用 上述所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备进行测量，包括以下步骤：
[0036] a)、准备两块待测催化剂样本，烘干冷却后分别进行称量，获取放入对比试样盒中 待测催化剂样本的重量和放入磨损试样盒中待测催化剂样本的重量；
[0037] b)、将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨损试样盒中；
[0038] c)、开启鼓风机，在第一风速仪、第二风速仪，以及空气流量计的监测下，通过蝶阀 控制鼓风机送入流通管道内的空气流量；
[0039] d)、开启给料机，在固体流量计的监测下，控制给料机的给料速度；
[0040] e )、该测量设备运行预设的时间后，停止运行；
[0041] f)、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对 比试样盒中测试后催化剂的重量和磨损试样盒中测试后催化剂的重量；
[0042] g)、将储料斗中收集的磨损剂进行称重，获取收集的磨损剂重量；
[0043] h)、根据步骤a)、f)以及步骤g)计算出催化剂的磨损强度。
[0044] 优选地，所述磨损剂为石英砂、硅灰、刚玉粉、粉煤灰中的一种或多种的混合，且其 堆积密度是预设的堆积密度、安息角是预设的安息角。
[0045] 通过本发明提供的一种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方法， 能够带来以下至少一种有益效果：
[0046] 1、本发明通过设置的流通管道，以及设置在流通管道上的对比试样盒、混合装置 和磨损试样盒，模拟了实际的烟气条件。从而通过实验得出存在在对比试样盒和磨损试样 盒，以及使用后磨损剂的重量数据，进一步得出催化剂的磨损强度，同时还能对催化剂的使 用寿命座一个判断，以便用户做后期的维护，进而提高催化剂的使用效率。
[0047] 2、本发明通过各结构的组合，模拟了在短时间内模拟脱硝催化剂，在上万小时的 工作寿命下受到烟气中粉尘颗粒磨损后的状态，整体结构紧凑，生产成低，更优的是测量数 据精准性高。
[0048] 3、本发明中，设置的蝶阀确控制气体流量，设置的空气流量计测量气体流速进行 反馈并依此进行调整、以及设置的压力表和第一风速仪能够直观送入空气压力和风速的数 值。进而调节给料机的转速，精确调控磨损剂的用量，并通过固体流量计监测气体中固体的 流量，从而完整的模拟不同含尘量的烟气。
[0049] 4、本发明中，设置的固体流量计对其中固体的流量进行确定，以确保其中固体的 流量为模拟所需流量;而设置的第二风速仪能够直观的输出混合物流速数值。
[0050] 5、本发明中，通过在流通管道末尾端设置的旋风分离器，实现气固分离，且分离后 分别由布袋除尘器实现对排出气体的过滤，避免除去催化剂磨耗产生的粉尘以免造成环境 污染，同时由设置的储料斗实现对固体（即使用后的磨损剂)进行收集，并通过收集的固体 重量，结合对比试样盒和磨损试样盒中脱硝催化剂的重量，从而计算出脱硝催化剂的磨损 强度。
[0051] 6、本发明结构简单，操作方便，同时磨损剂的选材上仅需选用不同堆积密度，不同 安息角（散料在堆放时能够保持自然稳定状态的最大角度）的磨损剂以达到模拟不同烟尘 颗粒的效果，磨损剂的适用范围较广。
[0052] 7、本发明通过该测试设备进行测量的方法，使用方便，测量计算所得催化剂的磨 损强度准确性高，为下一步判断提供可靠的一依据。
【附图说明】
[0053] 下面将以明确易懂的方式，结合【附图说明】优选实施方式，对一种适用于SCR脱硝催 化剂的磨损性能测试设备及测试方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一 步说明。
[0054] 图1是本发明适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方法的结构示意 图；
[0055] 图2是本发明中适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方法的处理工 艺图。
[0056] 附图标号说明：
[0057]第一变径管al;第二变径管a2;
[0058] 鼓风机1;消声器2;流通管道3;蝶阀4;空气流量计5;压力表6;第一风速仪7;对比 试样盒8;混合装置9;给料机10;料仓11;固体流量计12;第二风速仪13;磨损试样盒14;压差 表15;旋风分离器16;储料斗17;电子台秤18;布袋除尘器19。
【具体实施方式】
[0059] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照【附图说明】 本发明的【具体实施方式】。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图，并获得其他的实施方式。
[0060] 为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表 其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的 部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，"一个"不仅表示 "仅此一个"，也可以表示"多于一个"的情形，其中，附图1、2中带箭头的线条表示气体的流 通，虚线表示检测数据的传输。
[0061] 参看图1、2所示，是适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及测试方法包括了 一流通管道3,且在流通管道3的起始端上连接鼓风机1，末尾端上连接一旋风分离器16。其 中，鼓风机1与旋风分离器16之间的流通管道3上依次设有，对比试样盒8、混合装置9,以及 磨损试样盒14。实际运用时，混合装置9上还连接一给料机10,设置的给料机10主要是用于 将磨损剂输入混合装置9中，这样可以由鼓风机1送入的空气流经对比试样盒8后在混合装 置9中与磨损剂混合，混合后再经磨损试样盒14进入旋风分离器16,最后由旋风分离器16进 行气固分离（即送入的空气和磨损剂）。通过该设备可以在短时间内模拟脱硝催化剂（即蜂 窝式SCR催化剂)在上万小时的工作寿命下受到烟气中粉尘颗粒磨损后的状态。
[0062] 设置的鼓风机1用于将外部空气吸入、压缩、高压空气送入流通管道3内，优选地， 鼓风机1选用罗茨风机，这种风机的优点在于它能够保证流通管道3内的气体流量恒定而形 成一个稳定的模拟环境，并且能同时提供较大的压力，从而满足磨损剂的输送。而鼓风机1 可以通过自身配备的变频器可以控制叶轮转速，从而调节气体的流速。具体流速可根据所 需模拟脱硝催化剂孔道内的气体流速，通过计算而得出流通管道3的气体流速，从而确定鼓 风机1的变速范围。其中，应说明的是，罗茨风机在运行的过程中会产生震动，且这种震动会 对运行产生不利的影响并且会加重噪声，因此，鼓风机1及附属设备需用地脚螺栓固定在地 面。
[0063] 当然在本发明的其他实施例中，由于鼓风机1产生的噪声较大，对周围环境及人的 健康有很多不良影响，所以进一步的在鼓风机1的外围增加隔声罩(图中未标示），也可在鼓 风机1与流通管道3之间还设置一个消声器2,通过以上措施可以降低鼓风机1产生的噪音的 分贝将其无害化。
[0064] 设置的流通管道3为平设置，见图1所示，连接鼓风机1的一端向下延伸，保证与安 装稳定的鼓风炉机1进行连接，而末尾端与旋风分离器16连接，由于旋风分离器16具有一定 的高度，所以将进入流通管道3的整体抬升，以满足旋风分离器16高度的要求。应说明的是， 本申请中，流通管道3的具体尺寸根据脱硝催化剂测试块的大小采用DN80的不锈钢管。
[0065] 在本发明的实施例中，优选地，在鼓风机1与对比试样盒8之间的流通管道上设有 一蝶阀4。其中，蝶阀4用于控制鼓风机1送入流通管道3内的空气流量。
[0066] 在本发明的实施例中，进一步优选地，蝶阀4与对比试样盒8之间的流通管道3上， 依次设有空气流量计5、压力表6和第一风速仪7。这样送入的空气通过一个空气流量计5进 行测量，且该空气流量计5选用气体涡街流量计，而输入空气的流速值，可向蝶阀4的反馈控 制，实现对空气气体流速的调节。进而在空气流量计5之后，设有一个最大量程50kPa的压力 表6,用于输出气体的压力数值，同时通过第一风速仪7,可直接观察气体流速数值。且该第 一风速仪选取智能热球风速仪。
[0067] 在本发明的实施例中，进一步优选地，在混合装置9与磨损试样盒14之间的流通管 道3上，依次设有固体流量计12和第二风速仪13。在混合装置9中形成的气固混合物，通过一 个固体流量计12对其中固体的流量进行确定，以确保其中固体的流量为模拟所需流量，同 时气固混合物通过第二风速仪13,直观的输出混合物流速数值。且该固体流量计12选用微 波式固体流量计。通过与给料机10的联动，控制给料机10的投料速度以达到测试需要。
[0068] 在本发明的实施例中，设置的对比试样盒8和磨损试样盒14主要用于放置脱硝催 化剂样本，因此，根据样本的一般大小将对比试样盒8和磨损试样盒14的长度设置在100-200mm之间，宽和高相等且设置在60-80mm之间。具体的根据需测量的脱硝催化剂样本的大 小设定。
[0069] 现有的脱硝催化剂测试块的整体结构为长方体，而流通管道3纵截面为圆形，为简 化对比试样盒8和磨损试样盒14与流通管道3的安装程序，保证连接后的密封性，所以在对 比试样盒8与流通管道3之间通过一对第一变径管al (即该管的两端口径大小不同，或形状 不同）进行连接，一对第一变径管al分设在对比试样盒8的前后两侧，且与对比试样盒8连接 的一端纵截面为方形，另一端的纵截面与流通管道3的纵截面配合，进而减小阻力损失形成 一个稳定的模拟环境。同时在磨损试样盒14与流通管道3之间通过一对第二变径管a2进行 连接，一对第二变径管a2分设在磨损试样盒14的两侧，且与磨损试样盒14连接的一端纵截 面为方形，另一端的纵截面与流通管道3的纵截面配合，有效地降低生产成本。
[0070] 进一步优选地，在一对第二变径管a2之间还连接一压差表15,该压差表15用于测 量磨损试样盒14前后两端的压力差，进而通过测量的压力差调整鼓风机1中叶轮的转速，从 而保证混合后的气固混合物(空气与磨损剂的混合)能够全部进入旋风分离器16,提高测量 的精准性。
[0071] 在本发明的实施例中，设置的旋风分离器16的作用是实现气固分离，具体的在本 申请中，旋风分离器16的下方连接一用于储存分离出来磨损剂的储料斗17,上方连接一用 于对含尘气体(流通管道3内排出的空气)进行过滤的布袋除尘器19。通过布袋除尘器19可 以除去脱硝催化剂被磨损下来的有害微尘避免直接排向大气，造成对大气的污染。
[0072] 在本发明的实施例中，最终的目的是通过储料斗17收集的磨损剂的重量，以及对 比试样盒8和磨损试样盒14中脱硝催化剂的重量，进而计算出脱硝催化剂的耐磨性强度。因 此，将储料斗17放置在一电子台秤18上，这样通过电子台秤18称量由旋风分离器16分离出 来磨损剂的重量。当然在其他实施例中电子台秤18可以单独设置，运用时可以将储料斗17 取下后再做称量均可。
[0073] 在本发明的其他实施例中，优选地，在设置的给料机10的上方还连接一料仓11，该 料仓11用于存放磨损剂，这样可以在磨损剂进入混合装置9之前可以确定磨损剂的重量，且 设置的料仓11成漏斗状。
[0074] 应说明的是，本申请中磨损剂，分别是石英砂、硅灰、刚玉粉、粉煤灰等，同时在选 材上选用堆积密度是预设的堆积密度、安息角是预设的安息角，即不同堆积密度，不同安息 角的磨损剂以达到模拟不同烟尘颗粒的效果即可。具体根据实际需求选择不同的材料作为 磨损剂。见图2所示，本申请中的蝶阀4、空气流量计5、压力表6、第一风速仪7、给料机10、固 体流量计12、第二风速仪13、压差表15和旋风分离器16等均可与一控制器连接，通过控制器 进行监测和控制，提高工作效率，简化操作程序。
[0075] 本发明还提供了一种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能的测量方法，具体的是应 用上述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备进行测量，包括以下步骤：
[0076] a)、准备两块待测催化剂样本，烘干冷却后分别进行称量，获取放入对比试样盒中 待测催化剂样本的重量和放入磨损试样盒中待测催化剂样本的重量；
[0077] b)、将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨损试样盒中；
[0078] c)、开启鼓风机，在第一风速仪、第二风速仪，以及空气流量计的监测下，通过蝶阀 控制鼓风机送入流通管道内的空气流量；
[0079] d)、开启给料机，在固体流量计的监测下，控制给料机的给料速度；
[0080] e )、该测量设备运行预设的时间后，停止运行；
[0081] f)、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对 比试样盒中测试后催化剂的重量和磨损试样盒中测试后催化剂的重量；
[0082] g)、将储料斗中收集的磨损剂进行称重，获取收集的磨损剂重量；
[0083] h)、根据步骤a)、f)以及步骤g)计算出催化剂的磨损强度。
[0084] 优选地，步骤e)中，该测量设备运行2小时后，停止继续加入磨损剂，鼓风机停止工 作。
[0085] 优选地，催化剂的磨损强度计算为：
[0087] 其中，为催化剂的磨损强度;Wi为磨损试样盒中待测催化剂样本的重量;W2为磨 损试样盒中测试后催化剂的重量为对比试样盒中待测催化剂样本的重量;W 4为对比试样 盒中测试后催化剂的重量;W收集的磨损剂重量。
[0088] 下面通过几个具体检测实例来阐述适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备及 测试方法的工作原理：
[0089] 检测实例一:新催化剂检测
[0090] 本实例根据《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》中的磨损测试标准方法设计， 包括磨损剂选择和用量以及测试时间均采用该技术规范中所提及的数值。
[0091] a)、准备两块某厂家生产新催化剂样本作为待测催化剂样本，截取非硬化端长度 和宽度都为60~80mm(9X9孔），高度为100mm的试样两块(保持孔型完整）。将两块待测催化 剂样本置于l〇5°C烘箱中干燥2h，取出在干燥器中自然冷却至室温后进行称量，记一块催化 剂样本的质量(g)SWi(即放入磨损试样盒中待测催化剂样本的重量），作为磨损试样，另一 块催化剂样本的质量(g)记为W 3,作为对比试样（即放入对比试样盒中待测催化剂样本的重 量)。
[0092] b)、将样本用高岭棉包裹起来，将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨 损试样盒中固定，样本与试样盒壁之间应以高岭棉填充密封完好，避免样本与样本盒之间 存在空隙。
[0093] c)、开启鼓风机向流通管道中通风，在第一风速仪、第二风速仪和空气流量计监测 的数值，以及通过压差表对磨损试样盒两段的压力差进行检测，并通过调节蝶阀的开度，将 流通管道内的气流流速控制在14.5m/s。
[0094] d)、开启给料机，开放磨损剂料仓的底部出料口，向空气流中加入磨损剂石英砂， 通过调节给料机的给料速度，使石英砂的加入速度为13.5kg/h，即让气固混合物中磨损剂 的浓度在50g/m 3。该数值可由固体流量计（即固体微波流量计)进行监测，并通过调节给料 机控制。
[0095] e )、设备运行2小时后，停止石英砂加入，5分钟后鼓风机停止。
[0096] f)、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对 比试样盒中测试后催化剂的重量W4,磨损试样盒中测试后催化剂的重量W 2;
[0097] g)、测试的石英砂通过储料斗收集起来，直接通过电子台秤读出收集的石英砂重 量(kg)，记为W。
[0098] 按照下式计算每千克催化剂的磨损强度
[0100] 式中：
[0101] Ih-蜂窝式催化剂的磨损强度，单位：％/kg(每千克磨损剂造成的磨损量）。
[0102] 测试结果如下表：
[0103] 表1某新催化剂磨损强度测试结果
[0104]
[0105] 检测实例二:再生蜂窝式SCR催化剂出厂检测
[0106] 本实例根据《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》中的磨损测试标准方法设计， 包括磨损剂选择和用量以及测试时间均采用该技术规范中所提及的数值。
[0107] a)、准备三块经本公司再生的蜂窝式SCR催化剂样本为待测催化剂样本:分别截取 非硬化端两块及经本公司自制硬化液处理后的硬化端一块，长度和宽度都为60~80mm(9X 9孔），高度为100mm的试样共三块(保持孔型完整）。三块待测催化剂样本置于105°C烘箱中 干燥2h，取出在干燥器中自然冷却至室温后进行称量，其中一块非硬化端样本作为对比试 样，另外一块非硬化端样本及硬化端样本作为磨损试样。记磨损试样的质量化)为1，对比 试样的质量(g)为W 3。
[0108] b)、将样本用高岭棉包裹起来，将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨 损试样盒中固定，样本与试样盒壁之间应以高岭棉填充密封完好，避免样本与样本盒之间 存在空隙。
[0109] c)、开启鼓风机向流通管道中通风，在第一风速仪、第二风速仪和空气流量计监测 的数值，以及通过压差表对磨损试样盒两段的压力差进行检测，并通过调节蝶阀的开度，将 流通管道内的气流流速控制在14.5m/s。
[0110] d)、开启给料机，开放磨损剂料仓的底部出料口，向空气流中加入磨损剂石英砂， 通过调节给料机的给料速度，使石英砂的加入速度为13.5kg/h，即让气固混合物中磨损剂 的浓度在50g/m3。该数值可由固体流量计（即固体微波流量计进行监测，并通过调节给料机 控制。
[0111] e )、设备运行2小时后，停止石英砂加入，5分钟后鼓风机停止。
[0112] f)、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对 比试样盒中测试后催化剂的重量W 4,磨损试样盒中测试后催化剂的重量W2;
[0113] g)、测试的石英砂通过储料斗收集起来，直接通过电子台秤读出收集的石英砂重 量(kg)，记为W。
[0114] 按照下式计算每千克催化剂的磨损强度
[0116] 测试结果如下表：
[0117] 表2再生催化剂出厂检测结果
[0118]
[0119] 应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选 实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提 下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
[0120] 检测实例三:模拟不同烟气流速条件对催化剂的磨损
[0121 ] a)、准备三块新蜂窝式SCR催化剂样本为待测催化剂样本:分别截取长度和宽度都 为60~80mm(9X 9孔），高度为100mm的试样共四块(保持孔型完整）。四块待测催化剂样本置 于105°C烘箱中干燥2h，取出在干燥器中自然冷却至室温后进行称量，其中一块样本作为对 比试样，另外三块样本作为磨损试样(记为样本A、B、C)。记磨损试样的质量(g)为Wi，对比试 样的质量(g)为W 3。
[0122] b)、将样本用高岭棉包裹起来，将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨 损试样盒中固定，样本与试样盒壁之间应以高岭棉填充密封完好，避免样本与样本盒之间 存在空隙。
[0123] c)、开启鼓风机向流通管道中通风，通过调节蝶阀的开度，三块样本A、B、C分别在 管道内气体流速为1 〇m/s、15m/s、20m/s的条件下进行测试。
[0124] d)、开启给料机，开放磨损剂料仓的底部出料口，向空气流中加入磨损剂石英砂， 通过监测固体流量计，调节给料机的给料速度，使得气固混合物中磨损剂的浓度在三次测 试不同的气体流速条件下保持在50g/m 3。
[0125] e )、设备运行2小时后，停止石英砂加入，5分钟后鼓风机停止。
[0126] f)、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对 比试样盒中测试后催化剂的重量W 4,磨损试样盒中测试后催化剂的重量W2;
[0127] g)、测试的石英砂通过储料斗收集起来，直接通过电子台秤读出收集的石英砂重 量(kg)，记为W。
[0128] 按照下式计算每千克催化剂的磨损强度
[0130] 测试结果如下表：
[0131]
[0132] 检测实例四：模拟不同烟气粉尘量对催化剂的磨损
[0133] a)、准备三块新蜂窝式SCR催化剂样本为待测催化剂样本:分别截取长度和宽度都 为60~80mm(9X 9孔），高度为100mm的试样共四块(保持孔型完整）。四块待测催化剂样本置 于105°C烘箱中干燥2h，取出在干燥器中自然冷却至室温后进行称量，其中一块样本作为对 比试样，另外三块样本作为磨损试样(记为样本D、E、F)。记磨损试样的质量(g)为Wi，对比试 样的质量(g)为W 3。
[0134] b)、将样本用高岭棉包裹起来，将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨 损试样盒中固定，样本与试样盒壁之间应以高岭棉填充密封完好，避免样本与样本盒之间 存在空隙。
[0135] c)、开启鼓风机向流通管道中通风，通过调节蝶阀的开度，使样本均在管道内气体 流速为20m/s的条件下进行测试。
[0136] d)、开启给料机，开放磨损剂料仓的底部出料口，向空气流中加入磨损剂石英砂， 通过监测固体流量计，调节给料机的给料速度，使三块样本D、E、F分别在石英砂浓度为30g/ m 3、50g/m3、70g/m3的条件下进行测试。
[0137] e )、设备运行2小时后，停止石英砂加入，5分钟后鼓风机停止。
[0138] f)、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对 比试样盒中测试后催化剂的重量W 4,磨损试样盒中测试后催化剂的重量W2;
[0139] g)、测试的石英砂通过储料斗收集起来，直接通过电子台秤读出收集的石英砂重 量(kg)，记为W。
[0140] 按照下式计算每千克催化剂的磨损强度
[0142]测试结果如下表：
[0144] 检测实例五:模拟不同烟气粉尘组成对催化剂的磨损
[0145] a)、准备三块新蜂窝式SCR催化剂样本为待测催化剂样本:分别截取长度和宽度都 为60~80mm(9X 9孔），高度为100mm的试样共七块(保持孔型完整）。四块待测催化剂样本置 于105°C烘箱中干燥2h，取出在干燥器中自然冷却至室温后进行称量，其中一块样本作为对 比试样，另外三块样本作为磨损试样(记为样本1~8)。记磨损试样的质量(g)为Wi，对比试 样的质量(g)为W 3。
[0146] b)、将样本用高岭棉包裹起来，将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨 损试样盒中固定，样本与试样盒壁之间应以高岭棉填充密封完好，避免样本与样本盒之间 存在空隙。
[0147] c)、开启鼓风机向流通管道中通风，通过调节蝶阀的开度将流通管道内的气流流 速控制在15m/s。
[0148] d)、磨损剂的选择每一组各不相同，1~8组测试所用的磨损剂分别为：1组-石英砂 (40-50目）；2组-石英砂（50-70目）；3组-硅灰（100目）；4组-刚玉粉（100目）；5组-粉煤灰 (100目）；6组-50%质量分数的石英砂（40-50目）+50%质量分数的粉煤灰（100目）；7组_ 50%质量分数的刚玉粉（100目）+50%质量分数的粉煤灰（100目）；8组-50 %质量分数的石 英砂(40-50目）+25%质量分数的刚玉粉(100目）+25%质量分数的粉煤灰（100目）。
[0149] e)、开启给料机，开放磨损剂料仓的底部出料口，向空气流中加入磨损剂。通过监 测固体流量计，调节给料机的给料速度，使样本均在磨损剂浓度为50g/m 3的条件下进行测 试。
[0150] f)、设备运行2小时后，停止磨损剂加入，5分钟后鼓风机停止。
[0151] g)、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对 比试样盒中测试后催化剂的重量W 4,磨损试样盒中测试后催化剂的重量w2;
[0152] h)、测试的磨损剂通过储料斗收集起来，直接通过电子台秤读出收集的磨损剂重 量(kg)，记为W。
[0153] 按照下式计算每千克催化剂的磨损强度
[0155]测试结果如下表：
[0157]应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选 实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提 下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，包括一流通管道； 其特征在于： 所述流通管道的起始端连接一用于将空气送入所述流通管道内的鼓风机，末尾端连接 一用于气固分离的旋风分离器； 所述鼓风机与所述旋风分离器之间的所述流通管道上依次设有，对比试样盒、混合装 置，以及磨损试样盒； 所述混合装置上连接一用于输入磨损剂的给料机，使其流经所述对比试样盒的空气在 所述混合装置中与所述给料机输入的磨损剂混合，混合后经所述磨损试样盒进入所述旋风 分离器。2. 根据权利要求1所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，其特征在于： 所述鼓风机与所述对比试样盒之间的所述流通管道上设有一蝶阀，所述蝶阀用于控制 所述鼓风机送入所述流通管道内的空气流量； 所述蝶阀与所述对比试样盒之间的所述流通管道上，依次设有空气流量计、压力表和 第一风速仪； 所述混合装置与所述磨损试样盒之间的所述流通管道上，依次设有固体流量计和第二 风速仪。3. 根据权利要求1所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，其特征在于： 所述对比试样盒和所述磨损试样盒的长度设置在100-200mm之间，宽和高相等且设置 在60_80mm之间； 和/或； 所述对比试样盒与所述流通管道之间通过一对第一变径管进行连接，所述一对第一变 径管分设在所述对比试样盒的两侧，且与所述对比试样盒连接的一端纵截面为方形； 所述磨损试样盒与所述流通管道之间通过一对第二变径管进行连接，所述一对第二变 径管分设在所述磨损试样盒的两侧，且与所述磨损试样盒连接的一端纵截面为方形。4. 根据权利要求3所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，其特征在于： 所述一对第二变径管之间还连接一压差表，所述压差表用于测量所述磨损试样盒前后 两端的压力差。5. 根据权利要求1所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，其特征在于： 所述旋风分离器的下方连接一用于储存分离出来磨损剂的储料斗，上方连接一用于对 含尘气体进行过滤的布袋除尘器； 所述储料斗放置在一电子台秤上，所述电子台秤用于称量由所述旋风分离器分离出来 磨损剂的重量。6. 根据权利要求1-5任一项所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，其特征 在于： 所述给料机的上方还连接一用于存放磨损剂的料仓，所述料仓成漏斗状。7. 根据权利要求1-5任一项所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备，其特征 在于： 所述鼓风机的外围罩设一隔音罩； 和/或； 所述鼓风机与所述流通管道之间还设置一消声器。8. -种适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能的测量方法，其特征在于： 应用权利要求1-7任一项所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能测试设备进行测量， 包括以下步骤： a) 、准备两块待测催化剂样本，烘干冷却后分别进行称量，获取放入对比试样盒中待测 催化剂样本的重量和放入磨损试样盒中待测催化剂样本的重量； b) 、将两块待测催化剂样本分别置于对比试样盒和磨损试样盒中； c) 、开启鼓风机，在第一风速仪、第二风速仪，以及空气流量计的监测下，通过蝶阀控制 鼓风机送入流通管道内的空气流量； d) 、开启给料机，在固体流量计的监测下，控制给料机的给料速度； e) 、该测量设备运行预设的时间后停止运行； f) 、取出对比试样盒和磨损试样盒中两块测试后的催化剂分别进行称重，获取对比试 样盒中测试后催化剂的重量和磨损试样盒中测试后催化剂的重量； g) 、将储料斗中收集的磨损剂进行称重，获取收集的磨损剂重量； h) 、根据步骤a)、f)以及步骤g)计算出催化剂的磨损强度。9. 根据权利要求8所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能的测量方法，其特征在于： 步骤e)中，该测量设备运行2小时后，停止继续加入磨损剂，鼓风机停止工作。10. 根据权利要求8所述的适用于SCR脱硝催化剂的磨损性能的测量方法，其特征在于： 所述磨损剂为石英砂、硅灰、刚玉粉、粉煤灰中的一种或多种的混合，且其堆积密度是 预设的堆积密度、安息角是预设的安息角。
【文档编号】G01N3/56GK106092796SQ201610602680
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610602680.3, CN 106092796 A, CN 106092796A, CN 201610602680, CN-A-106092796, CN106092796 A, CN106092796A, CN201610602680, CN201610602680.3
【发明人】张晓望, 封雅芬, 李扬, 任英杰
【申请人】龙净科杰环保技术（上海）有限公司