脱硝催化剂检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的脱硝催化剂检测装置，所述催化剂检测装置包括：提供N2、NO、NO2、O2、SO2和CO2的混合气体的配气系统；用于气体混合的混合器；用于将混合气体进行加热的加热器；接入NH3并设置有催化剂的反应器；对混合气体和NH3组成的模拟烟气进行温度，压力，流量，各组分含量测试的测试装置；对测试装置进行控制的控制系统；所述配气系统与混合器相连接；所述混合器与加热器相连接；所述加热器与反应器相连接，所述加热器分别与测试装置和控制系统相连接。本实用新型操作简单、价格便宜、检测性能全面的脱硝催化剂检测装置。本实用新型可以很好的检测催化剂的抗冲刷性、气体流动阻力、催化剂的最佳工作状态，易于实现产业化。
【专利说明】脱硝催化剂检测装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种催化剂检测装置，具体是涉及一种脱硝催化剂检测装置。
【背景技术】
[0002] 催化反应系统是SCR工艺的核心，催化剂是整个SCR系统的关键，催化剂的设计和 选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是氮氧化物NOx脱 除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
[0003] 目前国内催化剂发展迅速，但是催化剂的质量却是参差不齐的。理想的催化剂应 具备以下优点：高活性、抗中毒能力强、选择性强、有合适的工作温度区间、寿命长、成本 低。这样的催化剂才能应用于实际的工业生产过程。目前对催化剂的检测手段存在短板，催 化剂的开发总要经过小试、中试及工业试验等过程，耗时较长。且不能全面的反应出催化剂 所存在的不足之处，对催化剂的改进缺乏建设性的指导作用，给社会资源带来巨大的浪费。
[0004] 因此，需要开发一种操作简单、价格便宜、检测性能全面的脱硝催化剂检测装置。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是为了提供一种价格便宜、检测性能全面的脱硝催化剂检测装 置。
[0006] 为了实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种脱硝催化剂检测 装置，所述催化剂检测装置包括，提供队、勵、腸2、02、502和0) 2的混合气体的配气系统；用于 气体混合的混合器；用于将混合气体进行加热的加热器；接入NH 3并设置有催化剂的反应 器；对混合气体和nh3组成的模拟烟气进行温度，压力，流量，各组分含量测试的测试装置； 用于对测试装置进行控制的控制系统；
[0007] 所述配气系统与混合器相连接；所述混合器与加热器相连接；所述加热器与反应 器相连接，所述测试装置分别与加热器与反应器相连接，测试装置将信号反馈给控制系统。
[0008] 进一步地，所述测试装置包括烟气分析仪、压力传感器和温度传感器；所述加热器 包括第一加热器和第二加热器；
[0009] 所述温度传感器包括用于检测加热前混合气体温度的第一温度传感器和用于检 测加热后混合气体温度的第二温度传感器；
[0010] 所述烟气分析仪包括用于检测反应前模拟烟气中各组分含量的第一烟气分析仪 和用于检测模拟烟气中各组分含量的第二烟气分析仪；所述压力传感器包括用于检测反应 前模拟烟气压力的第一压力传感器和用于检测反应后模拟烟气压力的第二压力传感器； [0011] 所述第一加热器和第二加热器之间设置有第一温度传感器，所述第二加热器依次 与第二温度传感器、第一烟气分析仪、第一压力传感器和反应器的入口相连接；所述反应器 的出口依次与第二烟气分析仪和第二压力传感器相连接。
[0012] 进一步地，所述脱硝催化剂检测装置还包括第一流量计、气动控制阀门和提供NH3 的nh3标准气瓶；所述反应器依次与第一流量计、气动控制阀门和nh3标准气瓶相连接；所 述第一加热器和第二加热器的加热温度范围为100-600°C ;
[0013] 所述配气系统包括气瓶、减压阀、压力计、流量阀、第二流量计和单向阀；所述气 瓶、减压阀、压力计、流量阀、第二流量计和单向阀依次相连接；所述气瓶包括N0气体标准 气瓶、N0 2气体标准气瓶、N2气体标准气瓶、02气体标准气瓶、S02气体标准气瓶和C0 2气体 标准气瓶。
[0014] 更进一步地，所述N0的流量为0-100L/min ;N02的流量0-100L/min ;S02流量为 0-200L/min ;N2 的流量 0-1000L/min ;02 的流量 0-300L min ;C02 的流量为 0-400L/min。
[0015] 进一步地，所述反应器包括用于检测汽车用催化剂的反应器或直接用于检测汽 车、船或电厂用催化剂的反应器；所述用于检测汽车用催化剂的反应器为圆柱体，所述 圆柱体的底面直径为50-500mm，圆柱体的高为200-2000mm ;所述直接用于检测汽车、船 或电厂用催化剂的反应器为长方体，所述长方体的长度为50-500mm，所述长方体的高为 200-3000mm ;所述混合器为动态混合器；所述流量计为质量流量计。
[0016] 进一步地，所述反应器内的ΝΗ3/Ν0χ氨氮摩尔比为0. 8-1. 0。
[0017] 本实用新型所述的脱硝催化剂检测装置用于检测催化剂的脱硝效率、氨氮比、氨 逃逸率和二氧化硫转化率的检测的应用。
[0018] 有益效果：本实用新型操作简单、价格便宜、检测性能全面。本实用新型的控制系 统能实时控制反应器中的气体各组分的含量、温度和压力等参数，可以很好的检测催化剂 的脱硝率、氨逃逸率、硫转化率、抗冲刷性、气体流动阻力、催化剂的最佳工作状态等参数， 实现催化剂性能检测装置的系统化和产业化。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1脱硝催化剂性能检测装置流程图；
[0020] 图2配气系统示意图；
[0021] 图3电加热器外形示意图；
[0022] 其中：1配气系统；2混合器；3第一加热器；4第一温度传感器；5第二加热器；6第 一烟气分析仪；7第一压力传感器；8反应器；9第一流量计；10气动调节阀门；11第二温度 传感器；12第二烟气分析仪；13第二压力传感器；14NH 3标准气瓶；15第二流量计；16减压 阀；17控制系统；18压力计；19流量阀；20单向阀。
【具体实施方式】
[0023] 实施例1
[0024] 如图1至图3所示，一种脱硝催化剂检测装置，所述催化剂检测装置包括，提供N2、 N0、N02、02、S02和C02的混合气体的配气系统1 ;用于气体混合的混合器2 ;用于将混合气体 进行加热的加热器；接入NH3并设置有催化剂的反应器8 ;对混合气体和NH3组成的模拟烟 气进行温度，压力，流量，各组分含量测试的测试装置；用于对测试装置进行控制的控制系 统17 ;
[0025] 所述配气系统1与混合器2相连接；所述混合器2与加热器相连接；所述加热器与 反应器8相连接，所述测试装置分别与加热器与反应器8相连接，测试装置将信号反馈给控 制系统17。
[0026] 在喷氨口与反应器8入口之间的管道长度相对长一些，便于气体之间的混合。
[0027] 所述测试装置包括烟气分析仪、压力传感器和温度传感器；所述加热器包括第一 加热器3和第二加热器5 ;所述温度传感器包括用于检测加热前混合气体温度的第一温度 传感器4和用于检测加热后混合气体温度的第二温度传感器11 ;
[0028] 所述烟气分析仪包括用于检测反应前模拟烟气中各组分含量的第一烟气分析仪 6和用于检测模拟烟气中各组分含量的第二烟气分析仪12 ;所述烟气分析仪为电化学型传 感器，可以精确检测N2、02、C02、NO、N0 2、S02、NH3的含量，精确到可以达到lppm ;
[0029] 所述压力传感器包括用于检测反应前模拟烟气压力的第一压力传感器7和用于 检测反应后模拟烟气压力的第二压力传感器13 ;所述压力传感器可以在本地显示气体的 相对压力，单位为Pa，同时也可以将气体压力实时反馈给控制器。
[0030] 所述第一加热器3和第二加热器5之间设置有第一温度传感器4,第一温度传感 器4可以在本地显示出气体的温度，同时也可以将气体温度实时反馈给控制器；所述第二 加热器5依次与第二温度传感器11、第一烟气分析仪6、第一压力传感器7和反应器8的入 口相连接；所述反应器8的出口依次与第二烟气分析仪12和第二压力传感器13相连接。
[0031] 所述脱硝催化剂检测装置还包括第一流量计9、气动控制阀门10和提供NH3的NH 3 标准气瓶14 ;所述反应器8依次与第一流量计9、气动控制阀门10和NH3标准气瓶14相连 接；所述第一加热器3和第二加热器5的加热温度范围为100-600°C;第一加热器3、第二加 热器5采用电加热管加热气体，加热器的功率可调，可以将模拟气体加热至最高600°C ;通 过气动调节阀门10的调节可以快速的达到目标氮氨摩尔比；
[0032] 所述配气系统1包括气瓶、减压阀16、压力计18、流量阀19、第二流量计15和单向 阀20 ;所述气瓶、减压阀16、压力计18、流量阀19、第二流量计15和单向阀20依次相连接； 所述气瓶包括N0气体标准气瓶、N0 2气体标准气瓶、N2气体标准气瓶、02气体标准气瓶、S02 气体标准气瓶和C02气体标准气瓶。
[0033] 所述 N0 的流量为 0-100L/min ;N02 的流量 0-100L/min ;S02 流量为 0-2001711^11;队 的流量 〇-l〇〇〇L/min ;02 的流量 0-300L min ;C02 的流量为 0-400L/min。
[0034] 所述模拟烟气中所用气体的成分、纯度、平衡气和压力见下表，表1如下：
[0035] 表 1
[0036] 成分 气体纯度（％ )平衡气 压力（MPa) ^ 高纯气 - 15MPa ^ 高纯气 15MPa 0? 高纯气 - 15MPa NO 50% 1. 5MPa N0^ 10% 1. 5MPa S0^ 50% 1. 5MPa W3 151% W2 |l. 5MPa
[0037] 表1中，所述平衡气的作用就是为了避免有毒气体对人体的侵害；所述压力为气 瓶中的压力。
[0038] 所述反应器8包括用于检测汽车用催化剂的反应器8或直接用于检测汽车、船或 电厂用催化剂的反应器8 ;所述用于检测汽车用催化剂的反应器8为圆柱体，所述圆柱体的 底面直径为50-500mm，圆柱体的高为200-2000mm ;所述直接用于检测汽车、船或电厂用催 化剂的反应器8为长方体，所述长方体的长度为50-500mm，所述长方体的高为200-3000mm ; 所述混合器2为动态混合器；所述流量计为质量流量计。所述反应器8为催化反应器，催化 反应器为反应的进行场所，采用无锥管段的催化反应器，气体流场比较理想；
[0039] 所述反应器8内的ΝΗ3/Ν0χ氨氮摩尔比为0. 8-1. 0。
[0040] 本实用新型所述的脱硝催化剂检测装置用于检测催化剂的脱硝效率、氨氮比、氨 逃逸率和二氧化硫转化率的检测的应用。
[0041] 本实用新型操作简单、价格便宜、检测性能全面。本实用新型的控制系统能实时控 制反应器中的气体各组分的含量、温度和压力等参数，可以很好的检测催化剂的脱硝率、氨 逃逸率、硫转化率、抗冲刷性、气体流动阻力、催化剂的最佳工作状态等参数，实现催化剂性 能检测装置的系统化和产业化。
[0042] 根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实 施方法进行适当的变更和修改。因此本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方 式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此 夕卜，尽管本说明书使用了一些特定的术语，但是这些术语只是为了方便说明，并不对本实用 新型构成任何限制。
【权利要求】
1. 一种脱硝催化剂检测装置，其特征在于：所述催化剂检测装置包括，提供n2、no、no 2、 02、SOjP co2的混合气体的配气系统⑴；用于气体混合的混合器⑵；用于将混合气体进 行加热的加热器；接入NH3并设置有催化剂的反应器（8);对混合气体和NH3组成的模拟烟 气进行温度，压力，流量，各组分含量测试的测试装置；用于对测试装置进行控制的控制系 统（17); 所述配气系统（1)与混合器（2)相连接；所述混合器（2)与加热器相连接；所述加热器 与反应器（8)相连接，所述测试装置分别与加热器与反应器（8)相连接，测试装置将信号反 馈给控制系统（17)。
2. 根据权利要求1所述的脱硝催化剂检测装置，其特征在于：所述测试装置包括烟气 分析仪、压力传感器和温度传感器；所述加热器包括第一加热器（3)和第二加热器（5); 所述温度传感器包括用于检测加热前混合气体温度的第一温度传感器（4)和用于检 测加热后混合气体温度的第二温度传感器（11); 所述烟气分析仪包括用于检测反应前模拟烟气中各组分含量的第一烟气分析仪（6) 和用于检测模拟烟气中各组分含量的第二烟气分析仪（12);所述压力传感器包括用于检 测反应前模拟烟气压力的第一压力传感器（7)和用于检测反应后模拟烟气压力的第二压 力传感器（13); 所述第一加热器（3)和第二加热器（5)之间设置有第一温度传感器（4)，所述第二加 热器（5)依次与第二温度传感器（11)、第一烟气分析仪（6)、第一压力传感器（7)和反应器 (8)的入口相连接；所述反应器（8)的出口依次与第二烟气分析仪（12)和第二压力传感器 (13)相连接。
3. 根据权利要求1所述的脱硝催化剂检测装置，其特征在于：所述脱硝催化剂检测装 置还包括第一流量计（9)、气动控制阀门（10)和提供册1 3的册13标准气瓶（14);所述反应器 (8)依次与第一流量计（9)、气动控制阀门（10)和册1 3标准气瓶（14)相连接；所述第一加 热器（3)和第二加热器（5)的加热温度范围为100-600°C ; 所述配气系统（1)包括气瓶、减压阀（16)、压力计（18)、流量阀（19)、第二流量计（15) 和单向阀（20);所述气瓶、减压阀（16)、压力计（18)、流量阀（19)、第二流量计（15)和单向 阀（20)依次相连接；所述气瓶包括NO气体标准气瓶、腸 2气体标准气瓶、队气体标准气瓶、 〇2气体标准气瓶、S02气体标准气瓶和C0 2气体标准气瓶。
4. 根据权利要求3所述的脱硝催化剂检测装置其特征在于：所述NO的流量为0-100L/ min ;N02 的流量 0-100L/min ;S02 流量为 0-200L/min ;N2 的流量 0-1000L/min ;02 的流量 0-300L min ;C02 的流量为 0-400L/min。
5. 根据权利要求1所述的脱硝催化剂检测装置，其特征在于：所述反应器（8)包括用 于检测汽车用催化剂的反应器（8)或直接用于检测汽车、船或电厂用催化剂的反应器（8); 所述用于检测汽车用催化剂的反应器（8)为圆柱体，所述圆柱体的底面直径为50-500_， 圆柱体的高为200-2000mm;所述直接用于检测汽车、船或电厂用催化剂的反应器（8)为长 方体，所述长方体的长度为50-500mm，所述长方体的高为200-3000mm ;所述混合器（2)为动 态混合器；所述流量计为质量流量计。
6. 根据权利要求1所述的脱硝催化剂检测装置，其特征在于：所述反应器（8)内的NH3/ NOx氨氮摩尔比为0. 8-1. 0。
7.根据权利要求1-6任一项所述的脱硝催化剂检测装置用于检测催化剂的脱硝效率、 氨氮比、氨逃逸率和二氧化硫转化率的检测的应用。
【文档编号】G01N27/416GK203908990SQ201420238625
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】王德荣, 顾文才, 聂金龙 申请人:南通亚泰工程技术有限公司