脱硝催化滤料性能测试装置的制作方法

1.本发明涉及脱硝除尘技术领域，具体地，涉及一种脱硝催化滤料性能测试装置。


背景技术：

2.随着我国对工业气体的排出检测标准愈发严格，工业废气中硝化物及烟尘的处理已经 成为工业生产中不可或缺的重要环节。
3.目前通常采用催化滤袋作为一体化除硝除尘设备，即将滤袋上附着催化剂成分，滤袋 用以除尘，附着的催化剂用以与催化含硝组分发生还原反应从而脱硝，因而催化滤袋的性 能在除硝除尘过程具有重要的影响作用。
4.相关技术中，在测试催化滤袋的性能时常采用过滤袋作为测试单元，配合配气系统及 加温系统等模拟工业废气的除硝除尘过程，然而该测试单元在单次测试过程中需耗费大量 气体及时间实现对催化滤材的稳定性能评估，在多次测试过程中需更换多个过滤袋，成本 较大且拆卸安装过程较为繁琐。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本发明的实施例提出一种脱硝催化滤料性能测试装置，所述脱硝催化滤料性能 测试装置的反应器壳体分为两个可拆卸的壳段，滤料测试件夹设在两个壳段之间，滤料测 试件拆装方便，且无需以过滤袋作为过滤单元，节约了测试成本，缩短了实验时间，且实 验气体需求量小，减小了资源消耗。
7.本发明实施例的脱硝催化滤料性能测试装置包括：反应器壳体，所述反应器壳体为圆 筒状结构且包括第二壳段和第一壳段，所述第一壳段朝向所述第二壳段的一端具有第一开 口，所述第一壳段的另一端具有排气口，所述第二壳段朝向所述第一壳段的一端具有第二 开口，所述第一开口与所述第二开口相对且连通；配气组件，所述配气组件与所述第二壳 段连通以向所述反应器壳体内通入氮氧化物混合气和氨气，所述氮氧化物混合气和所述氨 气可在所述反应壳体内形成混合气体；滤料测试件，所述滤料测试件设于所述第一开口和 所述第二开口的连通处并夹设在所述第一壳段和所述第二壳段之间；第一检测件和第二检 测件，所述第一检测件设于所述第二壳段内以用于检测所述第二壳段内的所述混合气体的 气体组成，所述第二检测件设于所述壳体内以用于检测所述第一壳段内的所述混合气体的 气体组成。
8.根据本发明实施例的脱硝催化滤料性能测试装置，反应器壳体分为两个可拆卸的壳段， 滤料测试件夹设在两个壳段之间，滤料测试件拆装方便，且无需以过滤袋作为过滤单元， 节约了测试成本，缩短了实验时间，且实验气体需求量小，减小了资源消耗。
9.在一些实施例中，脱硝催化滤料性能测试装置包括活套法兰，所述活套法兰套设在所 述反应器壳体上并位于所述第一开口与所述第二开口的连通处，所述活套法兰可连接所述 第一壳段和所述第二壳段。
10.在一些实施例中，所述活套法兰包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰套设在所述 第一壳段上，所述第二法兰套设在所述第二壳段上，所述第一法兰与所述第二法兰连接。
11.在一些实施例中，所述反应器壳体竖向设置，所述第一壳段位于所述第二壳段的上方， 所述第二壳段具有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口用于通入所述氮氧化物混合 气，所述第二进气口用于通入所述氨气，所述第二进气口位于所述第一进气口的上方。
12.在一些实施例中，脱硝催化滤料性能测试装置还包括底座，所述底座具有配合腔，所 述第二壳段的下端配合在所述配合腔内并与所述配合腔的内壁紧贴密封。
13.在一些实施例中，所述第二壳段的底部具有第一进气口，所述底座具有气流通道，所 述气流通道的一端与氮氧化物混合气的输入管道连通，所述气流通道的另一端与所述第一 进气口连通。
14.在一些实施例中，所述第二壳段与所述配合腔内壁之间设有密封件。
15.在一些实施例中，脱硝催化滤料性能测试装置还包括加热组件，所述加热组件与所述 第二壳段连接，所述加热组件可对氮氧化物混合气进行加热。
16.在一些实施例中，脱硝催化滤料性能测试装置还包括反吹组件，所述反吹组件与所述 第一壳段连接，所述反吹组件可向所述滤料测试件喷射压缩气体。
17.在一些实施例中，脱硝催化滤料性能测试装置还包括喷气管，所述喷气管设于所述第 二壳段内并与氨气的输入管道连通，所述喷气管具有多个间隔布置的喷孔。
18.在一些实施例中，所述配气组件通过氮氧化物混合气的输入管道向所述第二壳段通入 所述氮氧化物混合气，所述输入管道上设有三通阀，所述三通阀的其中两个阀口用于连通 所述输入管道，另一个阀口用作采样口。
附图说明
19.图1是根据本发明实施例的脱硝催化滤料性能测试装置的结构示意图。
20.附图标记：
21.反应器壳体1，第一壳段11，第二壳段12，活套法兰13，排气口14，喷气管15，温 度压力表16，配气组件2，三通阀21，采样口22，供气瓶23，配气箱24，单向阀241， 质量流量计242，混气罐25，滤料测试件3，第一检测件4，第二检测件5，底座6，气流 通道61，托架62，座体63，加热组件7，反吹组件8，加水组件9，储水罐91，加水泵92。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图 描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.如图1所示，本发明实施例的脱硝催化滤料性能测试装置包括反应器壳体1、配气组 件2、滤料测试件3、第一检测件4和第二检测件5。
24.具体地，如图1所示，反应器壳体1为圆筒状结构且包括第二壳段12和第一壳段11， 第一壳段11朝向第二壳段12的一端具有第一开口，第一壳段11的另一端具有排气口14， 第二壳段12朝向第一壳段11的一端具有第二开口，第一开口与第二开口相对且连通，配 气组
件2与第二壳段12连通以向反应器壳体1内通入氮氧化物混合气和氨气，氮氧化物混 合气和氨气可在反应壳体内形成混合气体，滤料测试件3设于第一开口和第二开口的连通 处并夹设在第一壳段11和第二壳段12之间，第一检测件4设于第二壳段12内以用于检测 第二壳段12内的混合气体的气体组成，第二检测件5设于壳体内以用于检测第一壳段11 内的混合气体的气体组成。
25.需要说明的是，本技术的脱硝催化滤料性能测试装置是以脱硝反应的原理为基点设计 的，即通入的氮氧化物混合气是需要被“净化”的气体，此部分气体需要脱硝，通入的氨 气是作为还原剂参与脱硝反应，两者通过滤料测试件3的催化作用转变为无害的氮气和水 排入空气中。
26.具体地，如图1所示，反应器壳体1具有上下两段壳体(如图1所示的上下方向)， 第一壳段11的下端开口与第二壳段12的上端开口相对且连通，测试滤料件夹设于第一壳 段11和第二壳段12的连通处，即滤料测试件3铺设于反应器壳体1中混合气体流道的横 截面上，第一壳段11的内腔为滤料测试件3上端混合气体流通的流道，第二壳段12的内 腔为滤料测试件3下端混合气体流通的流道，混合气体从第二壳段12经滤料测试件3向第 一壳段11流动。
27.换言之，反应器壳体1提供了进行脱硝反应的空间，该反应器壳体1采用上下两段连 接，便于在连接口处更换滤料测试件3，简化了多次测试的试验步骤。
28.可以理解的是，由于第一壳段11和第二壳段12的配合可夹紧滤料测试件3，在满足 装配的条件下，滤料测试件3不再受限于为滤袋，可选地，滤料测试件3为挂载催化剂的 滤布，不仅可以测试催化滤料的脱硝催化性能，减少实验成本，同时还可以测试滤布的除 尘性能和催化剂挂载稳定性能。
29.为便于理解，现结合催化滤料测试过程对本技术的脱硝催化滤料性能测试装置的使用 方法进行描述，首先将滤料测试件3夹设于反应器壳体1的第一壳段11和第二壳段12之 间，然后通过配气组件2向第二壳段12通入进行脱硝反应的氮氧化物混合气和氨气，混合 气体向上流经滤料测试件3，流经滤料测试件3之前通过第一检测件4测试混合气体的气 体组成留做记录，之后混合气体在滤料测试件3的作用下进行催化还原反应流入第一壳段 11，并由第二检测件5测试混合气体的气体组成留做记录，再由第一壳段11的排气口14 将混合气体排出，由此经过对第一检测件4和第二检测件5的测试记录对比分析可具体了 解滤料测试件3的催化性能强弱。
30.可以理解的是，配气组件2可精确调控的氮氧化物混合气的气体组成成分，从而可以 测试滤料测试件3在任意成分下催化性能的具体情况。
31.可选地，可在反应器壳体1上安装温度压力表以监测反应器壳体1内的压力和温度变 化情况，在发现异常后及时停止相关试验，提高测试装置的安全性。
32.根据本发明实施例的脱硝催化滤料性能测试装置，反应器壳体分为两个可拆卸的壳段， 滤料测试件夹设在两个壳段之间，滤料测试件拆装方便，且无需以过滤袋作为过滤单元， 节约了测试成本，缩短了实验时间，且实验气体需求量小，减小了资源消耗。
33.进一步地，如图1所示，脱硝催化滤料性能测试装置还包括活套法兰13，活套法兰13 套设在反应器壳体1上并位于第一开口与第二开口的连通处，活套法兰13可连接第一壳段 11和第二壳段12。
34.可以理解的是，活套法兰13拆卸简单，便于更换位于第一开口与第二开口连通处滤料 测试件3。
35.需要说明的是，活套法兰13将第一壳段11和第二壳段12连接的同时也增强了反应器 壳体1的密封性，避免反应过程中溢出有害气体。
36.可选地，如图1所示，活套法兰13包括第一法兰和第二法兰，第一法兰套设在第一壳 段11上，第二法兰套设在第二壳段12上，第一法兰与第二法兰连接。
37.可以理解的是，第一壳段11和第二壳段12的法兰连接方式多样，既可采用第一法兰 和第二法兰通过螺栓连接，也可以通过卡扣式法兰环接在第一壳段11和第二壳段12连接 口的外壁连接，具体地应根据拆卸的简便性与连接的密封性合理选择。
38.进一步地，如图1所示，反应器壳体1竖向设置，第一壳段11位于第二壳段12的上 方，第二壳段12具有第一进气口和第二进气口，第一进气口用于通入氮氧化物混合气，第 二进气口用于通入氨气，第二进气口位于第一进气口的上方。
39.可以理解的是，反应器壳体1竖向布置模拟了实际脱硝气体排出工况，且符合气流上 升的特性，便于气流自下向上流经滤料测试件3，氮氧化物混合气的进气口位于氨气进气 口的下端有利于混合气体和氨气充分混合，提高反应效率。另外，竖向设置的反应器壳体 1地表空间占用小，对应用场地要求小。
40.优选地，反应器壳体采用不锈钢材制作，便于根据具体实验设计要求进行外观制作， 且不锈钢材耐高温抗腐蚀，有利于提高反应器壳体的使用寿命。
41.进一步地，如图1所示，脱硝催化滤料性能测试装置还包括底座6，底座6具有配合 腔，第二壳段12的下端配合在配合腔内并与配合腔的内壁紧贴密封。
42.换言之，底座6具有安装放置第二壳段12下端的配合腔，且配合腔的内壁与第二壳段 12下端的周边紧密贴合，由此底座6与测试装置紧密连接，底座6为测试装置的平稳运行 提供了支撑，确保反应过程中测试装置不会倾倒。
43.进一步地，如图1所示，第二壳段12的底部具有第一进气口，底座6具有气流通道 61，气流通道61的一端与氮氧化物混合气的输入管道连通，气流通道61的另一端与第一 进气口连通，即氮氧化物混合气通过底座6的气流通道61流入第一进气口，由此氮氧化物 混合气可从第二壳段12的最下端通入第二壳段12内，增大了第二壳段12内的有效反应空 间，同时增加了测试装置装配的紧凑性，进一步简化了测试装置的结构组成。进一步地， 如图1所示，第二壳段12与配合腔内壁之间设有密封件，由此，密封件可避免通过底座6 流入第二壳段12的氮氧化物混合气外溢，提高了装置的安全性。
44.可选地，如图1所示，底座6包括座体63和托架62，托架62连接在座体63上端， 托架62具有配合腔，托架62内具有气流通道61。
45.进一步地，如图1所示，脱硝催化滤料性能测试装置还包括加热组件7，加热组件7 与第二壳段12连接，加热组件7可对氮氧化物混合气进行加热，以模拟真实条件下的热烟 气。
46.进一步地，如图1所示，脱硝催化滤料性能测试装置还包括反吹组件8，反吹组件8 与第一壳段11连接，反吹组件8可向滤料测试件3喷射压缩气体，由此，通过观测滤料测 试件3上催化剂在压缩气体冲击下的剩余情况，可推演催化滤料在实际使用过程中的耐久 性，确定更换周期。
性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以 明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个， 例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固 定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可 以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间 接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。 对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征 在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或 仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下 面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二 特征。
63.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或
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一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本 发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的 是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多 个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员 可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组 合。
64.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。