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Scr脱硝系统催化剂活性检测设备的制作方法
【专利摘要】一种SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，包括：加热电炉、反应器和烟气分析仪；其中，反应器置于加热电炉中；反应器的输入口分别接入NO气体、O2气体、N2气体和NH3气体；反应器的输出口通过导管连接烟气分析仪。上述SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，可以测定服役过程中催化剂的动力学参数，模拟预测现场服役过程中催化剂的脱硝性能变化规律，通过SCR催化剂活性检测实验，得到的相关数据，可以为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供指导依据。
【专利说明】SCR脱硝系统催化剂活性检测设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力工程【技术领域】，特别是涉及一种SCR脱硝系统催化剂活性检测设备。
【背景技术】
[0002]选择性催化还原法脱硝技术，主要是以TiO2为载体的V2O5基工业催化剂，包括V2O5AiO2, V2O5AiO2-SiO2, V205-W03/Ti02 和 V205-Mo03/Ti02，其操作温度在 280_420°C之间，脱硝效率可达到85%以上，可有效地减少氮氧化物排放，满足日益严格的环保要求，在火力发电中得到了广泛应用。近年来低温SCR脱硝催化剂的研发进展很快，形成了以活性炭为载体，以V205、Fe2O3和MnOx等为活性组分的各种催化剂，但这些催化剂均尚未经过工业验证。在国内，为了满足越来越严格的NOx排放标准，SCR脱硝技术已经成为火电厂氮氧化物控制的主流技术。
[0003]催化剂是电厂SCR烟气脱硝系统的核心，它约占其投资的1/3，催化剂结构和组成的选择对电站安全经济运行至关重要，而且在运行过程中，由于其催化剂的失效而需要的定期更换费用占运行成本的主要部分，安装SCR脱硝系统后，也会对锅炉系统的结构设计及安全经济运行带来影响。因此，需要预测现场服役过程中催化剂的脱硝性能变化规律，为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供指导依据。
实用新型内容
[0004]基于此，本实用新型提供一种SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，可以测定服役过程中催化剂的动力学参数，模拟预测现场服役过程中催化剂的脱硝性能变化规律。
[0005]一种SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，包括:加热电炉、反应器和烟气分析仪；
[0006]所述反应器置于加热电炉中；
[0007]所述反应器的输入口分别接入NO气体、O2气体、N2气体和NH3气体；
[0008]所述反应器的输出口通过导管连接烟气分析仪。
[0009]上述SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，可以测定服役过程中催化剂的动力学参数，模拟预测现场服役过程中催化剂的脱硝性能变化规律，通过SCR催化剂活性检测实验，得到的相关数据，可以为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供指导依据。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1为一个实施例的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备的结构示意图；
[0011]图2为一优选实施例的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型SCR脱硝系统催化剂活性检测设备的【具体实施方式】作详细描述。[0013]参见图1所示，图1为一个实施例的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备的结构示意图，主要包括:加热电炉101、反应器102和烟气分析仪103 ；
[0014]其中，反应器102置于加热电炉101中，反应器102的输入口分别接入NO气体、O2气体、N2气体和NH3气体，反应器102的输出口通过导管连接烟气分析仪103。
[0015]在本实施例中，SCR脱硝系统催化剂活性检测设备具体原理可以如下:
[0016]通过反应器102的输入口，分别接入NO气体、O2气体、N2气体和NH3气体的混合气体，一起进入反应器102，实验前将整块催化剂切出试样块，放置于反应器102中心，加热电炉101可以由四段加热组成，使实验气体加热至要求的温度，并保持反应器102温度均匀。反应气体在催化剂a中发生反应，催化剂a的温度由伸入催化剂中心E型热电偶进行测量，通过调节加热电炉101的温度使反应器102内催化剂a的温度达到设定值，反应后的烟气通过烟气分析仪103进行烟气分析。
[0017]上述SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，通过构建由加热电炉101、反应器102和烟气分析仪103组成的平台，可以测定服役过程中催化剂的动力学参数，模拟预测现场服役过程中催化剂的脱硝性能变化规律，通过SCR催化剂活性检测实验得到的相关数据，为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供指导依据。
[0018]为了更加清晰本实用新型的技术方案，以下提供SCR脱硝系统催化剂活性检测设备的若干优选实施例。
[0019]参考图2所示，图2为一优选实施例的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备结构示意图。
[0020]在一个实施例中，所述反应器102竖直置于加热电炉101中；可以实现均匀稳定加热。
[0021]在一个实施例中，所述反应器102为截面为方形的钢制套管；其中，所述反应器102的底面截面可以为52mmX52mm。另外，所述反应器102的长度可以为1500mm。
[0022]在一个实施例中，SCR脱硝系统催化剂活性检测设备还包括设于反应器102中心的样品架104，用于支撑催化剂样品，可以采用不锈钢材质制作。
[0023]在一个实施例中，SCR脱硝系统催化剂活性检测设备还包括设于反应器102和烟气分析仪103之间的冷凝器105，用于对反应后的烟气进行降温。
[0024]在一个实施例中，SCR脱硝系统催化剂活性检测设备还包括设于反应器102和烟气分析仪103之间的干燥器106，用于对反应后的烟气进行干燥处理。
[0025]作为一个实施例，采用本实施例的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备的实验方法可以如下:
[0026]实验中，可以提取新波纹板催化剂和服役40200h的波纹板催化剂以及新蜂窝状催化剂和服役20000h的蜂窝状催化剂，催化剂的载体是TiO2,主要活性成分V2O5,以及助催化剂WO3。
[0027]通过反应器的输入口，分别接入NO气体、O2气体、N2气体和NH3气体的混合气体，一起进入反应器102，实验前将整块催化剂切出50mmX50mmX35mm的试样块，放置于反应器102中心的样品架104上。电炉由四段加热组成，使实验气体加热至要求温度，并保持反应器102温度均匀。反应气体在催化剂a中发生反应，催化剂a的温度由伸入催化剂中心E型热电偶进行测量，并将测出催化剂a的温度实现显示，通过调节电炉温度使反应器102内催化剂a的温度达到设定值，反应后的烟气，先后通过冷凝器105对反应后的烟气进行降温，以及干燥器106对反应后的烟气进行干燥处理，再通过烟气分析仪103进行烟气分析，其中，烟气分析仪103可以采用西门子ULTRAMAT23气体分析仪。
[0028]在实验过程中，实验温度分别可以为290°C、320°C、350°C、38(rC ;实验气体成分可以为300ppmN0，5%02，10%H20，其余的为N2气体；氨氮比分别为0.5,0.8、1.1。实验时，先通入N2气体和O2气体，设置加热器的升温速率为ΙΟΚ/min升至设定温度，待温度保持稳定，通入NO气体，待NO气体的浓度稳定后，记录NO气体浓度，再通入NH3气体进行反应，待反应后的NO气体浓度趋于稳定后，记录NO气体浓度。为了保证实验数据的可靠性和准确性，在实验数据稳定30分钟后记录数据，并且每个样品重复两次实验，取两次实验的平均值。
[0029]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，包括:加热电炉、反应器和烟气分析仪； 所述反应器置于加热电炉中； 所述反应器的输入口分别接入NO气体、O2气体、N2气体和NH3气体； 所述反应器的输出口通过导管连接烟气分析仪。
2.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，所述反应器竖直置于加热电炉中。
3.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，所述反应器为截面是方形的钢制套管。
4.根据权利要求3所述的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，所述反应器的底面截面为52mmX52mm。
5.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，所述反应器的长度为1500mm。
6.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，还包括设于反应器中心的样品架，用于支撑催化剂样品。
7.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，还包括设于反应器和烟气分析仪之间的冷凝器，用于对反应后的烟气进行降温。
8.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性检测设备，其特征在于，还包括设于反应器和烟气分析仪之间的干燥器，用于对反应后的烟气进行干燥处理。
【文档编号】G01N31/10GK203616297SQ201320556079
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】李德波 申请人:广东电网公司电力科学研究院