[实用新型]法兰式抗高温催化剂固定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种法兰式抗高温催化剂固定装置，属于固体粉末或涂有催化剂的载体的催化性能测试领域。

背景技术

汽车给人类社会带来便利的同时，也给我们赖以生存的环境带来一定污染，雾霾和PM已经严重威胁人们的健康，因此对NOx排放限制要求必将日益严格。NH3-SCR 技术已成为中重型柴油机企业首选降低 NOx技术路线。NH3-SCR技术是一个复杂的化学反应体系，而且存在温度窗口。SCR 技术的核心是催化剂，催化活性是最能直接反映催化剂性能的一项重要指标，是脱销催化剂验收的重要依据。因此，催化剂性能评价对脱销系统具有重要的影响，直接关系到NOx测试值是否达到排放标准的要求。

目前通常采用石英管或不锈钢管作为催化剂的固定反应床，装填1～3ml催化剂粉末后两端用玻璃石英棉堵住将其放置于管式炉中加热（100～600℃），与模拟配气和气体分析仪进行连接即可进行催化剂的活性测试。此测试装置中催化剂的固定反应床尤为重要，是获得真实催化活性数值的关键所在。在实际使用测试过程中催化剂固定反应器存在以下缺点：（1）高温发生螺纹咬合，导致测试装置报废；（2）对模拟尾气有催化作用，不能真实反映催化剂的本身的反应活性；（3）管路件密封不紧密，气体极易泄漏，特别是NH3和NOx给操作人员带来极大身体损害；（4）与被测试催化剂有反应，不能真实反应催化剂本身活性；（5）不便于催化剂装填、拆卸及装置的清洗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种法兰式抗高温催化剂固定装置，其采用法兰盘方式连接，便于催化剂填装、拆卸及清洗，同时能够避免螺纹咬合；采用SUH660不锈钢材质能够耐高温且化学惰性，不与测试评价的催化剂反应；管路连接均采用不锈钢管，装置的连接气密性好。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种法兰式抗高温催化剂固定装置，由不锈钢管、法兰盘I，法兰盘II、高温密封垫圈及填装腔组成，其特征在于不锈钢管与法兰盘I通过焊接连接，法兰盘I、高温密封垫圈、法兰盘II通过螺纹方式进行密封，填装腔两端分别与法兰盘II和不锈钢管连接。

本实用新型的积极效果：（1）采用SUH660不锈钢，可操作温度高且化学惰性；（2）法兰连接结构简单，填装、装置清洗及拆卸方便；（3）装置气密性好，无气体泄漏;(4)测试催化剂NOx活性灵敏度高。

附图说明

图1为本实用新型专利的结构示意图。

图中，a-1为不锈钢管；a-2为法兰盘I，a-2’为法兰盘II；a-3为高温密封垫圈；a-4为填装腔；a-5为玻璃棉；a-6为催化剂粉末或涂有催化剂的载体；a-7为螺母；a-8为螺帽。

图2为本实用新型专利在脱硝测试试验中装置。

图中，a为法兰式抗高温催化剂固定装置,1为程序升温管式炉，2为变径/直通连接件, 3为多组分气体分析仪，4为计算机，5-1为O2气路，5-2为NO气路，5-3为NO2气路，5-4为N2气路，5-5为NH3气路，6为水蒸气气路，7为气体混合罐，8为质量流量控制器，9为三通阀，10为尾气处理装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：如图1所示,将材质为SUH660的法兰盘Ia-2与材质为SUH660的不锈钢管a-1连接处放入玻璃棉a-5，防止催化剂粉末被吹散；在材质为SUH660的不锈钢管a-1与材质为SUH660的填装腔a-4连接处放入玻璃棉a-5，防止催化剂粉末被吹散；装填3mL粉末催化剂a-6于材质为SUH660的填装腔a-4内,在SUH660法兰盘IIa-2’上放入高温密封垫圈a-3，通过材质为SUH660的螺母a-7和螺帽a-8与法兰盘Ia-2紧密螺纹密封连接后，将法兰式抗高温催化剂固定装置放入管式炉1中，使催化剂填装部分正好位于管式炉加热膛中间，a-1两端分别通过变径/直通连接件2连接至管路中。打开气体分析仪3，预热10-20min；打开计算机4上的流量控制软件，打开O2气路5-1，NO气路5-2，NO2气路5-3，N2气路5-4，NH3气路5-5，打开水蒸汽发生器6，所有气体经过混合罐7进行混合后，调节三通阀9门前后端，使气路不经过管式炉中的法兰式抗高温催化剂固定装置，气路未经过催化剂一侧直接进入气体分析仪中；待数据平稳后读取NOx数值三次，取其平均数，此时NOx数值为978ppm; 将程序升温管式炉1进行程序升温设置，当达到加热温度后，调节三通阀9前后端，使气路经过催化剂一侧，待NOx数值稳定后读取三次数值，平均值为46ppm，经计算，该催化剂的NOx转化率95.3%。