[发明专利]用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的装置和方法

权利要求书

1.一种用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的装置，其特征在于：包括配气系统、汞蒸气发生装置、“套管”反应器、汞分析系统、尾气处理装置、加热带、三通阀门一、测试旁路、三通阀门二和三通阀门三；其中所述汞蒸气发生装置安装在配气系统的配气支路中；所述配气系统的出气口与“套管”型反应器的进气口、以及测试旁路通过三通阀门一连接，所述“套管”型反应器的出气口经三通阀门二、三通阀门三与汞分析仪的进气口连接；尾气处理装置与三通阀门三连接，配气系统管路、汞蒸气发生装置、“套管”型反应器和汞分析系统的管路外有加热带。

2.根据权利要求1所述的一种用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的装置，其特征在于：所述配气系统包括气体钢瓶、气体流量计、配气支路和混气装置，总气体流量计，所使用的气体包括N₂、O₂、CO₂、SO₂、NO，配气支路采用N₂。

3.根据权利要求1所述的一种用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的装置，其特征在于：所述汞蒸气发生装置包括汞渗透管、U型管和恒温水浴锅，所述汞渗透管位于U型管内，U型管位于恒温油水浴锅内。

4.根据权利要求1所述的一种用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的装置，其特征在于：所述“套管”型反应器，包括可精准控温的管式炉，一节内腔壁光滑的长不锈钢管，一节焊接有钢丝的短不锈钢管，短不锈钢管的外径与长不锈钢管的内径相同。

5.根据权利要求1所述的一种用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的装置，其特征在于：所述汞分析系统包括汞分析仪和计算机，汞分析仪对气体中汞原子浓度进行检测。

6.根据权利要求1所述的一种用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的装置，其特征在于：所述尾气处理装置包括缓冲瓶、吸附瓶和冰水浴容器，吸收瓶吸收处理尾气。

7.一种用于催化剂脱汞性能测试的基于套管型反应器的方法，其特征在于，包括下列步骤：

1)将催化剂样品装入“套管”型反应器的短不锈钢管中，用石英棉对两端进行封堵，利用钢丝将短不锈钢管拉入长不锈钢管中；

2)配气系统将N₂、O₂、CO₂、SO₂、NO按比例混合，其中N₂作为平衡气体，配气支路N₂通过U型管将汞蒸气带入混合气体；

3)将制得的模拟混合烟气利用加热带加热至80℃，通过总气体流量计控制混合气体总流量；

4)对步骤3)的混合气体通过三通阀门一进入测试旁路、三通阀门二、三通阀门三送至汞分析系统，进行汞原子的浓度检测分析，测得“套管”反应器入口汞浓度

5)调节三通阀门一，将步骤3)的混合气体通入“套管”型反应器中，管式炉温度80～300℃，汞的催化氧化发生在“套管”型反应器中；

6)对经步骤5)反应后的混合气体通过三通阀门二、三通阀门三送至汞分析系统，进行汞原子的浓度检测分析，测得“套管”型反应器出口汞浓度

7)根据“套管”型反应器进、出口汞浓度变化计算催化剂的脱汞效率，其计算公式为：

8)测试完成后，通过控制三通阀门三，将尾气排入尾气处理装置进行降温吸收处理。