[发明专利]一种SCR催化剂反应性能评估用测试系统及方法

说明书

本发明涉及SCR催化剂反应性能测试技术领域，具体涉及一种SCR催化剂反应性能评估用测试系统及方法，该系统包括烟气模拟装置，其包括气体混合设备和混合加热设备，气体混合设备用于对多股气体组分进行混合以获得混合气体，混合加热设备用于对混合气体和水进行混合加热以获得模拟烟气；反应装置，来自混合加热设备的模拟烟气和氨气在反应装置中进行脱硝反应，反应装置包括反应管，反应管内设置有催化剂测试块，催化剂测试块的孔道内设置有飞灰样品条；尾气净化装置，用于对尾气进行净化处理。运用该系统，可快速、准确地预测出烟气及飞灰对脱硝催化剂反应性能的影响程度，对指导脱硝催化剂的设计选型、工艺配方改进及产品性能评价具有重要意义。

技术领域

本发明涉及SCR催化剂反应性能测试技术领域，具体涉及一种SCR催化剂反应性能评估用测试系统及方法。

背景技术

现阶段对于氮氧化物排放导致的环境污染问题日益突出，各行业氮氧化物排放控制指标日益趋严。除火力发电行业外，如钢铁、水泥、玻璃窑等非电行业也开始逐步实施大气污染物超低排放改造，控制指标向火力发电行业看齐，排放烟气氮氧化物浓度需小于50mg/Nm³。

SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝为一种常用的脱硝工艺，意为“选择性催化还原脱硝技术”，脱硝催化剂在运行过程中存在孔道积灰堵塞、机械磨损、微孔堵塞、活性组分挥发、烧结与中毒等状况，会导致催化剂活性衰减。研究表明，烟气及飞灰中夹杂的碱金属、碱土金属、重金属以及硫酸盐等会附着于催化剂表面或者渗透进催化剂微孔内部，占据催化剂表面活性位，阻碍反应气体在催化剂内部微孔孔道扩散，造成反应气体吸附量减少，导致催化剂反应活性降低。

因此，亟需一种SCR催化剂反应性能评估用测试系统及方法，通过模拟催化剂运行工况的烟气环境，研究催化剂失活特征规律，评价催化剂抗中毒性能，是综合评判催化剂产品质量的重要指标，也是烟气脱硝装置正常运行的重要保证。

发明内容

本发明为解决现有技术中缺乏评估烟气及飞灰对SCR催化剂反应性能影响的测试系统，无法快速、准确地预测出烟气及飞灰对脱硝催化剂反应性能的影响程度的问题，提供了一种SCR催化剂反应性能评估用测试系统及方法。

本发明为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种SCR催化剂反应性能评估用测试系统，该系统包括：

烟气模拟装置，包括气体混合设备和混合加热设备，所述气体混合设备用于对多股气体组分进行混合以获得混合气体，所述混合加热设备用于对来自所述气体混合设备的混合气体和水进行混合加热以获得模拟烟气；

反应装置，来自所述混合加热设备的模拟烟气和氨气在所述反应装置中进行脱硝反应，所述反应装置包括反应管，所述反应管内设置有催化剂测试块，所述催化剂测试块的孔道内设置有飞灰样品条；以及

尾气净化装置，用于对经过所述反应装置进行脱硝反应后输出的尾气进行净化处理。

优选地，所述混合加热设备包括预热管和包裹在所述预热管外侧的第一电加热炉；优选地，所述预热管为316L不锈钢加工成的螺旋管，所述螺旋管的管直径为120-135mm，螺旋间距为20-35mm；优选地，所述第一电加热炉的加热范围为0-650℃。

优选地，所述预热管通过保温管道与所述反应管连接；优选地，所述保温管道的表面包裹有陶瓷纤维棉，所述陶瓷纤维棉的表面包裹有伴热带。

优选地，所述反应装置还包括包裹在所述反应管外侧的第二电加热炉；优选地，所述第二电加热炉的加热范围为0-650℃。

优选地，所述反应管为不锈钢材质的圆柱体管，所述圆柱体管的内径为40-100mm，长度为400-1400mm；优选地，所述反应管的输入口和输出口均设置有用于密封的快开卡盘、垫片和卡箍；优选地，所述反应管的输入口和输出口均设置有温度传感器，所述反应管的输入口设置有压力传感器。