一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，包括控制系统，与所述控制系统连接的供气系统、补水系统、SO3发生系统、NO发生系统、配气系统、加热系统、反应系统、分析系统、尾气处理系统，所述供气系统输出端连接配气系统，所述配气系统输出端连接加热系统，所述加热系统输入端连接补水系统、SO3发生系统、NO发生系统，所述加热系统输出端连接混合系统，所述反应系统第一输入端连接混合系统，所述反应系统第二输入端连接分析系统，所述反应系统输出端连接尾气处理系统。本发明专利技术的烟气工况可模拟可模拟测试催化剂在中多种低温烟气条件下的选择性和抗硫性能；本发明专利技术设有尾气处理系统，可有效处理烟气的污染气体，保护环境。

A Full-scale Performance Evaluation System for SCR Denitrification Catalyst

The invention discloses a full-scale performance evaluation system for SCR denitrification catalyst, which is characterized by a control system, a gas supply system, a water supply system, a SO3 generation system, a NO generation system, a gas distribution system, a heating system, a reaction system, an analysis system and an exhaust gas treatment system connected with the control system. The output terminal of the gas supply system is connected with the gas distribution system. The output end of the system is connected with a heating system. The input end of the heating system is connected with a water supply system, a SO3 generating system and a NO generating system. The output end of the heating system is connected with a mixing system. The first input end of the reaction system is connected with a mixing system. The second input end of the reaction system is connected with an analysis system. The output end of the reaction system is connected with an exhaust gas processing system. The flue gas condition of the invention can simulate and test the selectivity and sulfur resistance of the catalyst under various low-temperature flue gas conditions; the invention has an exhaust gas treatment system, which can effectively treat the polluted gas of the flue gas and protect the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统
本专利技术涉及一种脱硝催化剂性能评价装置，具体涉及一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统。
技术介绍
目前传统的评价SCR脱硝催化剂的装置主要为粉末评价装置和小蜂窝评价装置(将全尺寸脱硝催化剂单元切割成3*3孔或4*4孔，长度为200～300mm的小蜂窝状)，评价出的性能无法满足真实工况的需求，因此急需一种节约能源，高效，准确并能满足不同行业实际需求的SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统。催化剂性能评价时须考虑实际现场反应器工况条件，包括温度、流速、NOx浓度(NO和NO2)、SO2浓度、氧气浓度、空速(烟气流量与催化剂体积的比值)、反应器层数等，采用粉末评价装置对流速、空速、反应器层数等无法进行模拟；采用小蜂窝评价装置对空速、反应器层数等无法进行模拟。同时脱硝反应的进行受到外扩散和内扩散的影响，在现场脱硝反应器里，每层催化剂入口处200～300mm内，烟气为紊流状态，外扩散十分充分，可确保污染物NOx和还原剂NH3充分与催化剂接触；过了入口后端，气体主要为平流状态，外扩散效率很慢，降低了污染物NOx和还原剂NH3催化剂接触速度，而粉末评价装置和小蜂窝评价装置在反应的全程均为紊流状态，污染物NOx和还原剂NH3能够充分与催化剂接触，不受外扩散的影响，因此无法满足现场反应器工况条件。而且粉末和小蜂窝评价装置在测试时一般只通入NO、O2、NH3和N2，少部分会加入H2O和SO2，无法满足实际烟气参数，整体的评价结果偏离催化剂的实际性能，以及缺乏对催化剂的潜能、寿命、可再生性等性能评估。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，可以节约能源、高效、准确并能满足不同行业实际需求。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，包括控制系统，与所述控制系统连接的供气系统、补水系统、SO3发生系统、NO发生系统、配气系统、加热系统、反应系统、分析系统、尾气处理系统，所述供气系统输出端连接配气系统，所述配气系统输出端连接加热系统，所述加热系统输入端连接补水系统、SO3发生系统、NO发生系统，所述加热系统输出端连接混合系统，所述反应系统第一输入端连接混合系统，所述反应系统第二输入端连接分析系统，所述反应系统输出端连接尾气处理系统。进一步地，所述供气系统包括制氮系统、SO2供气系统a、NH3供气系统a、NO2供气系统；所述制氮系统包括空压机、冷干机、三级过滤器、空气储罐a、制氮机、氮气储罐和空气储罐b，所述空压机、冷干机、三级过滤器依次连接，所述三级过滤器第一输出端连接空气储罐a，所述空气储罐a、制氮机、氮气储罐依次连接，所述三级过滤器第二输出端连接空气储罐b。进一步地，所述补水系统包括补水器a和补水器b，所述补水器a包括依次连接的水桶a、过滤器a、平流泵a、液体流量计a和汽化器a，所述补水器b包括依次连接的水桶b、过滤器b、平流泵b、液体流量计b和汽化器b；所述平流泵a的量程为0～500mL/min，平流泵b的量程为0～1500mL/min。进一步地，所述SO3发生系统包括依次连接的SO2供气系统b、流量计a、空气系统a、流量计b、混合器a、加热器a和催化器a。进一步地，所述NO发生系统包括NH3供气系统b、空气系统b，所述NH3供气系统b连接流量计c，所述空气系统b连接流量计d，所述流量计c、流量计d输出端分别连接混合器b，所述混合器b依次经过加热器b、催化器b与加热系统连接。进一步地，所述配气系统包括氮气配气系统、空气配气系统、SO2配气系统、NH3配气系统、NO2配气系统，其中氮气配气系统、空气配气系统、SO2配气系统、NH3配气系统、NO2配气系统的输入端分别与氮气储罐、空气储罐b、SO2供气系统a、NH3供气系统a、NO2供气系统的输出端连接，所述氮气储罐依次经过过滤器a、流量计、单向阀a与加热器连接；所述空气储罐b依次经过过滤器b、流量计、单向阀b与加热器连接；所述SO2供气系统a依次经过SO2供气系统c、过滤器c、流量计、单向阀c与加热器连接；所述NH3供气系统a依次经过NH3供气系统c、过滤器d、流量计、单向阀d与加热器连接；所述NO2供气系统c依次经过过滤器e、流量计、单向阀e与加热器连接。进一步地，所述反应系统包括依次连接的第一层反应器、第二层反应器、第三层反应器、第四层反应器、第五层反应器和第六层反应器，所述每层反应器之间设有电动阀，所述每层反应器设有旁路，所述反应器旁路上设有电动阀，所述反应器包括加热炉，所述加热炉内设有催化剂载舟，所述催化剂载舟前端设有烟气整流器。进一步地，所述分析系统包括压力变送器、差压传感器、温度传感器、成分分析系统、氨表测试系统；所述压力变送器设于每层反应器前端；所述差压传感器一端连接每层反应器前端，另一端连接每层反应器后端，用于测试每层反应器反应前后的压力差；所述温度传感器设于每层反应器的前端和后端，用于测定入口烟气温度和出口烟气温度；所述成分分析系统包括移动测试车、测试口和手动取样口，所述移动测试车包括傅里叶红外分析仪、氧化锆氧传感器和高温预处理器，所述测试口设于每层反应器的前端和后端；所述手动取样口设于每层反应器的前端和后端；所述氨表测试系统包括设于混合系统和第一层反应器之间的激光氨分析仪a、设于第六层反应器和尾气处理系统之间的激光氨分析仪b；进一步地，所述尾气处理系统包括依次连接的NH3净化器、冷凝器、氢氧化钠喷淋塔、稀硫酸喷淋塔和活性炭吸附器，所述NH3净化器内设有催化剂载舟，所述催化剂载舟内设有脱硝催化剂单元。进一步地，所述控制系统包括电脑、控制器和信号线，所述电脑内的控制器通过信号线分别与供气系统、补水系统、SO3发生系统、NO发生系统、配气系统、加热系统、反应系统、分析系统和尾气处理系统相连。本专利技术所达到的有益效果：(1)本专利技术设有6层反应器串并联布局，既可检测1～6层的反应器串联工况，满足不同行业尤其是非电力行业的需求，又能降低能耗；(2)本专利技术的烟气工况可模拟除传统的氮气、水、一氧化氮、二氧化硫和氨气，还可模拟二氧化氮和三氧化硫，可模拟测试催化剂在中低温烟气条件下的选择性和抗硫性能；(3)本专利技术设有的混合器和烟气整流器可确保流场在反应器内得混合均匀，流场分布性能超过传统脱硝反应器内行业要求，更能合理检测脱硝催化剂的性能；(4)本专利技术设有尾气处理系统，可有效处理烟气的污染气体，保护环境。附图说明图1为本专利技术的SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统结构示意图；图2为本专利技术的供气系统结构示意图；图3为本专利技术的补水系统结构示意图；图4为本专利技术的SO3发生系统结构示意图；图5为本专利技术的NO发生系统结构示意图；图6为本专利技术的配气系统结构示意图；图7为本专利技术的配气系统详细示意图；图8为本专利技术的反应系统结构示意图；图9为本专利技术的反应器结构示意图；图10为本专利技术的分析系统压力变送器和差压传感器结构示意图；图11为本专利技术的分析系统温度传感器结构示意图；图12为本专利技术的分析系统成分分析系统结构示意图；图13为本专利技术的分析系统氨表测试系统结构示意图；图14为本专利技术的尾气处理系统结构示意图；标记如下：1、供气系统；2、补水系统；3、SO3发生系统；4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，包括控制系统，与所述控制系统连接的供气系统、补水系统、SO3发生系统、NO发生系统、配气系统、加热系统、反应系统、分析系统、尾气处理系统，所述供气系统输出端连接配气系统，所述配气系统输出端连接加热系统，所述加热系统输入端连接补水系统、SO3发生系统、NO发生系统，所述加热系统输出端连接混合系统，所述反应系统第一输入端连接混合系统，所述反应系统第二输入端连接分析系统，所述反应系统输出端连接尾气处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，包括控制系统，与所述控制系统连接的供气系统、补水系统、SO3发生系统、NO发生系统、配气系统、加热系统、反应系统、分析系统、尾气处理系统，所述供气系统输出端连接配气系统，所述配气系统输出端连接加热系统，所述加热系统输入端连接补水系统、SO3发生系统、NO发生系统，所述加热系统输出端连接混合系统，所述反应系统第一输入端连接混合系统，所述反应系统第二输入端连接分析系统，所述反应系统输出端连接尾气处理系统。2.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，所述供气系统包括制氮系统、SO2供气系统a、NH3供气系统a、NO2供气系统；所述制氮系统包括空压机、冷干机、三级过滤器、空气储罐a、制氮机、氮气储罐和空气储罐b，所述空压机、冷干机、三级过滤器依次连接，所述三级过滤器第一输出端连接空气储罐a，所述空气储罐a、制氮机、氮气储罐依次连接，所述三级过滤器第二输出端连接空气储罐b。3.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，所述补水系统包括补水器a和补水器b，所述补水器a包括依次连接的水桶a、过滤器a、平流泵a、液体流量计a和汽化器a，所述补水器b包括依次连接的水桶b、过滤器b、平流泵b、液体流量计b和汽化器b；所述平流泵a的量程为0～500mL/min，平流泵b的量程为0～1500mL/min。4.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，所述SO3发生系统包括依次连接的SO2供气系统b、流量计a、空气系统a、流量计b、混合器a、加热器a和催化器a。5.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，所述NO发生系统包括NH3供气系统b、空气系统b，所述NH3供气系统b连接流量计c，所述空气系统b连接流量计d，所述流量计c、流量计d输出端分别连接混合器b，所述混合器b依次经过加热器b、催化器b与加热系统连接。6.根据权利要求1或2所述的SCR脱硝催化剂全尺寸性能评价系统，其特征在于，所述配气系统包括氮气配气系统、空气配气系统、SO2配气系统、NH3配气系统、NO2配气系统，其中氮气配气系统、空气配气系统、SO2配气系统、NH3配气系统、NO2配气系统的输入端分别与氮气储罐、空气储...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，刘小峰，李俊华，李杰，
申请(专利权)人：清华大学盐城环境工程技术研发中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32