一种检测脱硝催化剂综合性能的试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及火电站的环保领域，具体涉及的是一种适用于火电厂的检测脱硝催化剂综合性能的试验装置。
【背景技术】
[0002]煤炭作为我国主要的一次能源，在一次能源消费中约占64%，而电厂作为燃煤大户，其消费量约占我国煤炭产量的47%。燃煤过程中会产生众多的污染物，例如氮氧化物(NOx)0
[0003]氮氧化物是严重危害人类健康的主要污染物之一，其95%以上成分为NO。而随着经济的快速发展，以煤为主的能源结构使得我国燃煤烟气排放量大大增加，NOx污染越来越严重，并产生了一系列的问题，如酸雨、光化学烟雾等，将会严重威胁人体健康，危害植物生长，腐蚀金属，并破坏生态环境，可以说，这些污染物严重影响了人们的生活和国民经济的发展。
[0004]我国制定了严格的NOx排放标准，经济高效的脱硝技术将具有广阔的市场应用前景。而目前一种较为先进的气体脱硝技术为选择性催化还原(SCR)法脱硝技术，其是将含有氮氧化物的废气同氢气或者氨气按一定的比例进行混合送入SCR反应器，然后在一定的温度下并通过SCR反应器内的催化剂的作用，使氮氧化物同氢气反应生成氮气和水，或者同氨气反应生成氮气和水，从而实现气体脱硝的目的。
[0005]国内目前的催化剂技术虽然发展迅速，但是催化剂的质量却参差不齐。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，只有这样的催化剂才能很好地应用于实际的工业生产过程。然而，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，且不能全面的反映出催化剂所存在的不足之处，因此对催化剂的改进缺乏建设性的指导作用，给社会资源带来了巨大的浪费。
[0006]为了验证低温脱硝催化剂工作时的可靠性，需要对催化剂进行不同条件下的性能试验，包括:不同还原气体(氢气或氨气)浓度下催化板的脱硝性能试验、不同温度下催化板脱硝性能试验、催化板存放寿命试验、连续运行试验、重复启动试验、高温运行稳定性试验、挥发性有机溶板毒化试验、环境挥发性气体产物毒化试验、碘毒化试验、气溶胶试验、煤炭燃烧气体产物毒化试验、一氧化碳毒化试验、不同压力下催化板脱硝性能试验、不同水蒸汽浓度下催化板脱硝性能试验等。由于上述不同试验所要求的模拟环境均有所不同，如果分别单独进行，势必消耗大量人力物力，而且费时费力，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】
[0007]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种检测脱硝催化剂综合性能的试验装置，可用以对催化剂性能的全面、充分检测。
[0008]为实现上述目的，本实用新型解决问题的技术方案如下:
[0009]一种检测脱硝催化剂综合性能的试验装置，包括多路气体引入装置、混合器、加热器、反应容器、测量系统、数据采集系统、控制系统和辅助反应装置;其中:
[0010]多路气体引入装置，用于向混合器中通入多种气体进行混合；
[0011 ] 加热器，用于对混合器混合的气体进行加热；
[0012]反应容器，内设有加热装置和催化板，用于加热后的混合气体在其内进行反应；
[0013]测量系统，用于检测混合气体反应前后的气体浓度、温度、压力数据；
[0014]数据采集系统，用于接收和分析测量系统传输的数据；
[0015]控制系统，用于控制测量系统工作；
[0016]辅助反应装置，与反应容器连接，用于辅助混合气体反应的实施。
[0017]具体地说，所述多路气体引入装置包括依次连接的气瓶、减压阀、压力计、流量阀、流量计和单向阀；所述单向阀与混合器连接。
[0018]进一步地，所述气瓶由一氧化氮气体标准气瓶、二氧化氮气体标准气瓶、氮气气体标准气瓶、氧气气体标准气瓶、空气气体标准气瓶、一氧化碳气体标准气瓶、氢气气体标准气瓶、氨气气体标准气瓶中的任意几种或全部组成。
[0019]再进一步地，所述测量系统包括均与反应容器连接的气体组分分析仪、压力传感器、温度传感装置和真空规管。
[0020]更进一步地，所述气体组分分析仪包括第一氮氧化物检测仪、第二氮氧化物检测仪、测氢仪和测氨仪;所述温度传感装置包括用于检测加热器内温度的第一热电偶和用于检测反应容器内多点温度的第二热电偶。
[0021]具体地说，所述辅助反应装置包括均与反应容器连接的电缆燃烧装置、煤炭燃烧装置、水蒸汽发生器、气溶胶发生器、真空栗。
[0022]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0023](I)本实用新型结构合理、设计巧妙，其通过专用设备为低温脱硝催化板准确地模拟出了火电厂SCR反应下的复杂环境，并且能够随时调节催化剂的环境参数，然后由测量系统准确检测出各种所需的数据，从而实现多种催化剂性能试验。本实用新型无需再额外转移装配催化板，因而节省了大量的人力物力，并且其使用方便、安全，调试简单、快捷，检测全面、充分，因此具有很大的实用价值和推广价值。
[0024](2)本实用新型中试验工装的结构和安置均结合催化剂催化板的设置进行匹配性设计，如此可以最大程度地还原催化板在反应容器中的设置方式与安放环境，为性能测试实验打下了良好的基础。并且本实用新型的主要部件均为不锈钢材料，抗氢脆效果较好，不易引起泄露或氢爆，安全性较高，为性能测试实验提供了有力的保障。
[0025](3)本实用新型设置了多路气体引入装置和数据采集系统，能够通过不同的接驳方式快速改变和调节环境模拟的相应参数，使试验装置实时满足多种不同的试验需求，而且方便快速，简单实用。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的结构示意图。
[0027]图2为多路气体引入装置的结构示意图。
[0028]其中，附图标记对应的零部件名称为:
[0029]1-多路气体引入装置;2-混合器;3-加热器;4-反应容器;5-催化板;6-测量系统；7-数据采集系统;8-控制系统;9-辅助反应装置。
【具体实施方式】
[0030]下面结合【附图说明】和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0031]如图1、2所示，本实用新型提供了一种检测脱硝催化剂综合性能的试验装置，其包括多路气体引入装置1、混合器2、加热器3、反应容器4、测量系统6、数据采集系统7、控制系统8和辅助反应装置9。
[0032]所述的多路气体引入装置I用于向混合器2中通入多种气体进行混合，其包括依次连接的气瓶、减压阀、压力计、流量阀、流量计和单向阀；所述单向阀与混合器2连接，如图2所示，由左往右依次为气瓶、减压阀、压力计、流量阀、流量计和单向阀。
[0033]本实施例中的气瓶可由一氧化氮(NO)气体标准气瓶、二氧化氮(NO2)气体标准气瓶、氮气(N2)气体标准气瓶、氧气(O2)气体标准气瓶、空气气体标准气瓶、一氧化碳(CO)气体标准气瓶、氢气(H2)气体标准气瓶、氨气(NH3)气体标准气瓶中的任意几种或全部组成。并且在这其中，NO的流量为0-100L/min;N02的流量为0-100L/min;N2流量为0-1000L/min;02的流量为0-300L/min;空气的流量为0-1000L/min; CO的流量为0-100L/min; H2的流量为0-200L/min ； NH3 的流量为0-200L/min。
[0034]所述的混合器2采用动态混合器，其内混合气体中NOx的含量为0-500ppm。
[0035]所述加热器3用于对混合器混合的气体进行加热，本实施例中，该加热器3采用电加热管加热气体，加热器的功率可调，加热温度范围为50-500°C。
[0036]所述反应容器4用于加热后的混合气体在其内进行反应，该反应容器4由不锈钢材料制成，形状为圆柱体，其内设有加热装置和催化板5。圆柱体的底面直径为50-1000mm，圆柱体的高为200-2000mm，在具体设计中反应容器采用全不锈钢结构，能够耐受500°C高温，设计压力为1MPa，漏率〈I X 10—8Pa.m3/s。反应容器内有加热器，加热温度范围为50-500°C，氢氮摩尔比(H2/nox)或者氨氮摩尔比(MWnox)S0.5-1.5。
[0037]所述的测量系统6用于检测混合气体反应前后的气体浓度、温度、压力数据，其包括均与反应容器4连接的气体组分分析仪、压力传感器、温度传感装置和真空规管。
[0038]所述气体组分分析仪包括用于检测反应前氮氧化物含量的第一氮氧化物检测仪、检测反应后氮氧化物含量的第二氮氧化物检测仪、检测混合气体中氢气含量的测氢仪、检测混合气体中氨气含量的测氨仪;所述压力传感器用于检测反应容器内部气压;所述温度传感器包括用于检测加热器内温度的热电偶和用于检测反应容器内多点温度的热电偶;所述真空管规用于测量反应容器内的真空度。
[0039]所述的热电偶能够测量包括催化板表面温度等反应容器内多处位置，通常热电偶的安装方式是从反应容器内穿过容器壁伸入容器内测量，为解决其安装密封问题，本申请实用新型人还提供一种此类密封组件的设置构造，该密封组件包