在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置制造方法及图纸

技术编号:12148728 阅读:155 留言:0更新日期:2015-10-03 04:27
本实用新型专利技术涉及一种在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置,它包括盐雾发生器与反应器,在反应器上连接有反应物输入管道;所述盐雾发生器包括盐雾发生器壳体,在盐雾发生器壳体内设有超声波雾化器,在盐雾发生器壳体上设有盐雾出口接头、盐溶液输入口接头与吹扫气入口接头,在盐雾出口接头上连接有盐雾输出管道,在盐溶液输入口接头上连接有盐溶液输入管道,在吹扫气入口接头上连接有吹扫气输入管道,盐雾输出管道侧接入所述的反应物输入管道。本实用新型专利技术结构简单,气体流量可调范围广,可以通过改变盐溶液的浓度灵活控制盐气溶胶颗粒的大小;盐雾发生器为电控设备,产雾稳定,装置气溶胶生成稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种催化剂抗中毒性能评估装置,本技术尤其是涉及一种在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置
技术介绍
氮氧化物(NOx)是形成酸雨、光化学烟雾、雾霾的主要物质,对人体健康有较大的危害。火电厂燃煤、燃气锅炉是NOx排放的主要来源。2011年发布的《火电厂大气污染排放标准》(GB13223-2011)中,NOx排放限值由450mg/m3降至100mg/m3,NOx控制势在必行。针对现行标准,采用选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduct1n,SCR)是脱除锅炉尾气中氮氧化物最为常见同时也是最为有效的方法,被广泛应用于各电厂锅炉装置中。燃料燃烧过程中会将其中的碱金属、砷、卤化氢等通过烟气的形式释放出来,从而导致催化剂中毒。目前,业内公认对于氨选择性催化还原NOx的钒钨钛催化剂体系,碱金属是最强的毒化物之一。烟气中水溶性或离子可交换性的碱金属元素(钾、钠)具有很强的流动性,它们会迀移到催化剂上中和催化剂表面的酸性活性位,从而导致催化剂活性下降。评估碱金属元素对催化剂寿命的影响是催化剂研宄的一项重要工作内容。R.T.Yang 等人(Mechanism of poisoning of the V205/Ti02 catalyst for thereduct1n of NO by NH3 Journal of Catalysis 1990,125,411)等人米用湿式浸渍的方法将1^03或K 2C03作为K 20前驱体,对钒钨钛系SCR催化剂进行碱金属中毒机理的研宄。Yang的工作是具有开创性的,但是也存在不足,首先碱金属氧化物并非实际穿过SCR催化剂烟气中的主要碱金属化合物,其次烟气中的碱金属化合物先与催化剂表面接触、附着在表面、逐渐渗透到催化剂内部,这是湿式浸渍方法无法做到的。针对Yang的工作,Moradi 等人(Deactivat1n of Oxidat1n and SCR catalystsused in flue gas cleaning by exposure to aerosols of high and low melting pointsalts, potassium salts and zinc chloride Applied Catalysis B: Environmental2003,46,65)将新鲜的催化剂暴露在含有KC1、K2S04、K2CO3气溶胶颗粒(平均粒径70nm)的模拟烟气中,考察钾对SCR催化剂的影响。他们在通用的催化剂活性测试装置上侧接气溶胶发生装置。气溶胶发生装置为TSI公司的3076型原子化器,该原子化器的工作原理是基于气动喷雾原理,通过高速气流将盐溶液冲击为微小液体颗粒。上述的3076型原子化器价格昂贵,对于一般的催化研宄实验室难以进行相关的实验研宄工作。上述的3076型原子化器由于采用气动喷雾原理,通常气雾流量在3升/分钟,难以在小流量实验场合使用,同时不能大范围调整气溶胶颗粒浓度。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种结构简单、能用于评估催化剂抗中毒性能的在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置。按照本技术提供的技术方案,所述在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置,包括盐雾发生器与反应器,在反应器上连接有反应物输入管道;所述盐雾发生器包括盐雾发生器壳体,在盐雾发生器壳体内设有超声波雾化器,在盐雾发生器壳体上设有盐雾出口接头、盐溶液输入口接头与吹扫气入口接头,在盐雾出口接头上连接有盐雾输出管道,在盐溶液输入口接头上连接有盐溶液输入管道,在吹扫气入口接头上连接有吹扫气输入管道,盐雾输出管道侧接入所述的反应物输入管道。在盐溶液输入管道上安装有盐溶液恒流泵。在吹扫气输入管道上安装有气体流量控制器。本技术具有以下优点:1、结构简单,所用的超声波雾化器为商品化产品,组件成本低;2、装置气体流量范围为0.1-10升/分钟,气体流量可调范围广,可以用于小气体流量场合,优于基于气动雾化模式的装置;3、可以通过改变盐溶液的浓度灵活控制盐气溶胶颗粒的大小;4、盐雾发生器为电控设备,产雾稳定,装置气溶胶生成稳定。【附图说明】图1是本技术的结构示意图。图2是本技术中盐雾发生器的结构示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。该在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置,包括盐雾发生器I与反应器2,在反应器2上连接有反应物输入管道2.1 ;所述盐雾发生器I包括盐雾发生器壳体1.1,在盐雾发生器壳体1.1内设有超声波雾化器1.2,在盐雾发生器壳体1.1上设有盐雾出口接头1.3、盐溶液输入口接头1.4与吹扫气入口接头1.5,在盐雾出口接头1.3上连接有盐雾输出管道1.6,在盐溶液输入口接头1.4上连接有盐溶液输入管道1.7,在吹扫气入口接头1.5上连接有吹扫气输入管道1.8,盐雾输出管道1.6侧接入所述的反应物输入管道2.1。在盐溶液输入管道1.7上安装有盐溶液恒流泵3。在吹扫气输入管道1.8上安装有气体流量控制器4。本技术在类似催化剂反应性能测试装置(CN 203941143 U)的反应器2入口侧连接反应物输入管道2.1,盐雾发生器I上的盐雾输出管道1.6接入反应物输入管道2.1,盐雾发生器I通过吹扫气输入管道1.8接入流量可以调节的吹扫气体,吹扫气体的气流速范围控制在0.1-10升/分钟。盐雾发生器I内部放置超声波雾化器1.2产生盐雾。盐雾发生器I有可锁闭的盐溶液输入口接头1.4用来补充盐液损耗,在盐溶液输入口接头1.4上连接有盐溶液输入管道1.7,在盐溶液输入管道1.7上安装有盐溶液恒流泵3。通过吹扫气将盐雾引入到反应器2内,盐雾在反应器2内汽化生成金属盐的气溶胶,金属盐气溶胶与催化剂接触导致催化剂失活,从而进行催化剂抗中毒性能评估。 本技术中,盐溶液中的盐为待评估中毒离子对应的盐或它们的混合物,本专利中为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾或者氯化钙等等,并且盐溶液浓度范围为0.1-100克/升。本技术使用的超声波雾化器1.2的雾化片工作频率为1.7MHz,雾化量为250-450毫升/小时。超声波雾化器1.2的雾化能力是远高于所需要注入的盐溶液的量,多余的盐雾通过碰撞变为大的雾滴而沉降,即盐雾发生器I内的盐雾是饱和的。通过控制盐溶液的浓度实现控制雾滴内的盐的量,从而控制进入到反应器2的颗粒物的大小。通过气体流量控制器4控制吹扫气输入管道1.8吹扫气的流速控制流出的盐雾的量,从而控制进入到反应器2的颗粒物的数量。本技术具备的优点:1装置简单,所用的超声波雾化器为商品化产品,组件成本低;2装置气体流量范围0.1~10升/分钟,气体流量可调范围广,可以用于小气体流量场合,优于基于气动雾化模式的装置;3可以通过改变盐溶液的浓度灵活控制盐气溶胶颗粒的大小;4雾化器为电控设备,产雾稳定,装置气溶胶生成稳定。【主权项】1.一种在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置,其特征是:它包括盐雾发生器(I)与反应器(2),在反应器(2)上连接有反应物输入管道(2.1);所述盐雾发生器(I)包括盐雾发生器壳体(1.1),在盐雾发生器壳体(1.0内设有超声波雾化器(1.2),在盐雾发生器壳体(1.本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在线模拟脱硝催化剂中毒的实验装置,其特征是:它包括盐雾发生器(1)与反应器(2),在反应器(2)上连接有反应物输入管道(2.1);所述盐雾发生器(1)包括盐雾发生器壳体(1.1),在盐雾发生器壳体(1.1)内设有超声波雾化器(1.2),在盐雾发生器壳体(1.1)上设有盐雾出口接头(1.3)、盐溶液输入口接头(1.4)与吹扫气入口接头(1.5),在盐雾出口接头(1.3)上连接有盐雾输出管道(1.6),在盐溶液输入口接头(1.4)上连接有盐溶液输入管道(1.7),在吹扫气入口接头(1.5)上连接有吹扫气输入管道(1.8),盐雾输出管道(1.6)侧接入所述的反应物输入管道(2.1)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨治白伟肖雨亭陆金丰张涛贾曼李建峰
申请(专利权)人:宜兴国电精辉环保设备有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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