本實用新型涉及一種催化劑檢測的裝置,具體涉及一種移動式脫硝脫二噁英催化劑性能檢測裝置。
背景技術(shù):
脫硝以及脫二噁英催化劑在使用前與使用后需要經(jīng)過性能檢測,以檢測所設(shè)計生產(chǎn)的催化劑是否可以滿足工藝需要,而催化劑的活性直接關(guān)系到煙氣中污染物處理效率等問題,實施催化劑性能檢測,對于運行管理與使用具有重要的意義。
目前大部分采用實驗室配制氣體的方式在理想條件下檢測催化劑性能,但在實際運行過程中煙氣條件復(fù)雜多變,理想氣體無法完美再現(xiàn)實際運行條件,因而檢測條件具有局限性。
因此,需要一種可以在實際工況條件下,采用實際煙氣進(jìn)行測試的催化劑測試系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種移動式脫硝脫二噁英催化劑性能檢測裝置,裝置簡單實用,功能齊全,運輸靈活,測試精確,從而精確評估脫硝脫二噁英催化劑性能。
本實用新型所述的一種移動式脫硝脫二噁英催化劑性能檢測裝置,包括除塵器,除塵器通過管路與流量計連接,流量計通過管路與加熱器連接,加熱器通過管路與一級反應(yīng)器連接,一級反應(yīng)器通過管路與二級反應(yīng)器連接,二級反應(yīng)器通過管路與三級反應(yīng)器連接,三級反應(yīng)器通過管路連接排風(fēng)機,三級反應(yīng)器上均設(shè)置第一管路,二級反應(yīng)器上均設(shè)置第二管路;一級反應(yīng)器上均設(shè)置第三管路,第一管路、第二管路、第三管路通過第五管路相互連通,加熱器與一級反應(yīng)器之間的管路通過第四管路與第五管路連接。
三級反應(yīng)器、二級反應(yīng)器、一級反應(yīng)器的一端均設(shè)置第七管路,三級反應(yīng)器、二級反應(yīng)器、一級反應(yīng)器的另一端均設(shè)置第八管路,各個第七管路和第八管路通過第六管路連接。
第七管路上端設(shè)置質(zhì)量流量計,質(zhì)量流量計上端設(shè)置轉(zhuǎn)速流量計。
各個質(zhì)量流量計之間通過第九管路相通。
各個管路上均設(shè)置閥門。
三級反應(yīng)器、二級反應(yīng)器、一級反應(yīng)器的一端均設(shè)置溫度控制器。
第六管路一端設(shè)置煙氣成分在線監(jiān)測。
流量計和加熱器之間設(shè)置煙氣流量計,煙氣流量計和加熱器之間的管路通過管路分別連接計量泵和空氣壓縮機。
本實用新型脫硝脫二噁英催化劑性能檢測裝置,包括集裝箱、除塵器、溫控系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、傳感器單元、噴氨系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)。
所述溫控系統(tǒng)包括加熱器及溫度控制器;
所述加熱器為電加熱、燃?xì)饧訜?、燃油加熱、燃煤加熱中的一種或者幾種的組合;
所述流量控制系統(tǒng)包括排風(fēng)機、煙氣流量計;
所述傳感器單元包括溫度傳感器、壓力傳感器、煙氣成分在線監(jiān)測;
所述噴氨系統(tǒng)包括計量泵、空氣壓縮機;
所述配氣系統(tǒng)包括質(zhì)量流量計、轉(zhuǎn)子流量計。
質(zhì)量流量計為MFC。
所述除塵器為布袋除塵器、不銹鋼除塵器、陶瓷除塵器中的一種或者幾種的組合;
所述的反應(yīng)器為160mm*160mm*300-2000mm的方形不銹鋼反應(yīng)器。方形不銹鋼反應(yīng)器有1-5根串聯(lián)或者并聯(lián)組成,反應(yīng)器外面有保溫層和加熱層。
整套系統(tǒng)放置于集裝箱內(nèi)。
方形不銹鋼反應(yīng)器進(jìn)口連接有一段靜態(tài)混合器。
本實用新型通過抽取鍋爐裝置實際氣體,通過加熱器控制溫度,通過排風(fēng)機4變頻控制流量,通過煙氣成分在線監(jiān)測與傳感器精確控制配氣系統(tǒng)調(diào)整氣體濃度,把需要檢測的催化劑安裝在反應(yīng)器二級反應(yīng)器、一級反應(yīng)器中,將氣體通過催化劑,通過分析儀與傳感器檢測各級反應(yīng)器前后的目標(biāo)氣體濃度,計算得到氮氮化物與二噁英氣體的脫除效率,并根據(jù)公式計算催化劑的活性常數(shù)K:
K1=0.5*AV*lnM/(M-η1)/(1-η1))
K2=-AV*ln1-η2/Q1
式中:
K1為催化劑脫除氮氧化物的活性K值,K2為催化劑脫除二噁英類物質(zhì)的活性K值。
AV為煙氣面速度,是指流經(jīng)催化劑的煙氣量與催化劑反應(yīng)面積之比,m/h。
M為氨氮摩爾比,1。
Q1為原始二噁英類物質(zhì)的濃度,ng/TEQ。
η1為脫除氮氧化物的效率,η=(C1-C2)/C1,其中C1、C2分別為反應(yīng)器進(jìn)出口的氮氧化物濃度mg/Nm3,%。
η2為脫除二噁英類物質(zhì)的效率,%。
所述煙氣通過加熱器來穩(wěn)定使用溫度;噴氨系統(tǒng)采用氨水或者尿素溶液用尿素泵或者計量泵與壓縮空氣混合的雙流體霧化噴射。
所述的配氣系統(tǒng)采用質(zhì)量流量計或轉(zhuǎn)子流量計,通過流量計調(diào)節(jié)的氣體有氨氣、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氫氣、汞氣體、空氣、氮氣中的一種或者幾種混合氣體。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:
本實用新型移動式脫硝脫二噁英催化劑性能檢測裝置,裝置簡單實用,功能齊全,運輸靈活,測試精確,精確評估脫硝脫二噁英催化劑性能。
附圖說明
圖1、本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、空氣壓縮機,2、轉(zhuǎn)子流量計,3、質(zhì)量流量計,4、排風(fēng)機,5、三級反應(yīng)器,6、二級反應(yīng)器,7、一級反應(yīng)器,8、壓力傳感器,9、加熱器,10、流量計,11、除塵器,12、溫度控制器,13-1、第一管路,13-2、第二管路,13-3、第三管路,13-4、第四管路,13-5、第五管路,13-6、第六管路,13-7、第七管路,13-8、第八管路,13-9、第九管路,14、集裝箱,15、煙氣流量計,16、煙氣在線分析儀,17、計量泵。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步的說明。
實施例1
本實施例所述移動式脫硝脫二噁英催化劑性能檢測裝置,包括除塵器11,除塵器11通過管路與流量計10連接,流量計10通過管路與加熱器9連接,加熱器9通過管路與一級反應(yīng)器7連接,一級反應(yīng)器7通過管路與二級反應(yīng)器6連接,二級反應(yīng)器6通過管路與三級反應(yīng)器5連接,三級反應(yīng)器5通過管路連接排風(fēng)機4,三級反應(yīng)器5上均設(shè)置第一管路13-1,二級反應(yīng)器6上均設(shè)置第二管路13-2;一級反應(yīng)器7上均設(shè)置第三管路13-3,第一管路13-1、第二管路13-2、第三管路13-3通過第五管路13-5相互連通,加熱器9與一級反應(yīng)器7之間的管路通過第四管路13-4與第五管路13-5連接。
三級反應(yīng)器5、二級反應(yīng)器6、一級反應(yīng)器7的一端均設(shè)置第七管路13-7,三級反應(yīng)器5、二級反應(yīng)器6、一級反應(yīng)器7的另一端均設(shè)置第八管路13-8,各個第七管路13-7和第八管路13-8通過第六管路13-6連接。
第七管路13-7上端設(shè)置質(zhì)量流量計3,質(zhì)量流量計3上端設(shè)置轉(zhuǎn)速流量計2。
各個質(zhì)量流量計3之間通過第九管路13-9相通。
各個管路上均設(shè)置閥門。
三級反應(yīng)器5、二級反應(yīng)器6、一級反應(yīng)器7的一端均設(shè)置溫度控制器12。
第六管路13-6一端設(shè)置煙氣成分在線監(jiān)測16。
流量計10和加熱器9之間設(shè)置煙氣流量計15,煙氣流量計15和加熱器9之間的管路通過管路分別連接計量泵17和空氣壓縮機1。
通過煙氣在線分析儀16與傳感器單元檢測各級反應(yīng)器前后的目標(biāo)氣體濃度,計算得到氮氮化物與二噁英氣體的脫除效率,并根據(jù)公式計算催化劑的活性常數(shù)K:
K1=0.5*AV*lnM/(M-η1)/(1-η1))
K2=-AV*ln1-η2/Q1
所述的反應(yīng)器為160mm*160mm*300-2000mm的方形不銹鋼反應(yīng)器。方形不銹鋼反應(yīng)器有1-5根串聯(lián)或者并聯(lián)組成,反應(yīng)器外面有保溫層和加熱層。
方形不銹鋼反應(yīng)器進(jìn)口連接有一段靜態(tài)混合器。
整套系統(tǒng)放置于集裝箱內(nèi)。
所述煙氣通過加熱器來穩(wěn)定使用溫度;噴氨系統(tǒng)采用氨水或者尿素溶液用尿素泵或者計量泵與壓縮空氣混合的雙流體霧化噴射。
所述的配氣系統(tǒng)采用質(zhì)量流量計或轉(zhuǎn)子流量計,通過流量計調(diào)節(jié)的氣體有氨氣、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸?、氫氣、汞氣體、空氣、氮氣中的一種或者幾種混合氣體。
取2塊150mm*150mm*1200mm的催化劑,催化劑比表面積為420m2/m3,分別安裝在反應(yīng)器中,通過變頻器控制排風(fēng)機抽取208Nm3/h的煙氣量,將煙氣溫度調(diào)整到360℃,打開噴氨系統(tǒng),噴入600ml/h氨水,通過檢測進(jìn)出口的NOx濃度分別為1500mg/Nm3與500mg/Nm3,計算得到K1為13.86,K2為21.12。
實施例2
取2塊150mm*150mm*600mm的催化劑,催化劑比表面積為800m2/m3,分別安裝在反應(yīng)器中,通過變頻器控制排風(fēng)機抽取300Nm3/h的煙氣量,將煙氣溫度調(diào)整到350℃,打開噴氨系統(tǒng),噴入800ml/h氨水,通過檢測進(jìn)出口的NOx濃度分別為1000mg/Nm3與100mg/Nm3,計算得到K1為49.75,K2為36.50。
本實施例所采用的裝置與實施例1相同。
實施例3
取1塊150mm*150mm*600mm的催化劑,催化劑比表面積為1600m2/m3,分別安裝在反應(yīng)器中,通過變頻器控制排風(fēng)機抽取200Nm3/h的煙氣量,將煙氣溫度調(diào)整到350℃,打開噴氨系統(tǒng),噴入1000ml/h氨水,通過檢測進(jìn)出口的NOx濃度分別為2000mg/Nm3與100mg/Nm3,計算得到K1為26.61,K2為13.87。
本實施例所采用的裝置與實施例1相同。