一種用于低溫scr脫硝中試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種SCR低溫脫銷中試裝置，它在連接反應(yīng)器入口端的管道另一端接通煙氣出口，該管道上從煙氣出口至反應(yīng)器入口端依次安裝有蝶閥、電加熱器、靜態(tài)混合器、熱電偶，電加熱器內(nèi)設(shè)有噴槍，噴槍的進(jìn)口同時(shí)連接氨水罐和壓縮空氣出口；連接反應(yīng)器出口端的管道未端接有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出口接煙囪；風(fēng)機(jī)通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率；電加熱器通過(guò)溫控儀控制溫度；反應(yīng)器的頂部設(shè)有取樣口以及空氣吹灰口。氨水與壓縮空氣混合噴射到電加熱器中，混合氣通過(guò)電加熱器加熱達(dá)到反應(yīng)所需的溫度后，進(jìn)入反應(yīng)器與催化劑接觸發(fā)生催化還原反應(yīng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)便，投資運(yùn)行成本低，減少氨逃逸，自動(dòng)化程度高，脫硝效率高，能準(zhǔn)確有效地測(cè)試催化劑各項(xiàng)性能。
【專利說(shuō)明】-種用于低溫SCR脫硝中試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體是SCR低溫脫硝的中試裝置，用于研發(fā)脫硝 新型低溫催化劑，并以此中試裝置來(lái)試驗(yàn)及驗(yàn)證催化劑的性能指標(biāo)，為工程化提供依據(jù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 中試是產(chǎn)品正式投產(chǎn)前的試驗(yàn)，即[pilotscale experiment]中間階段的試驗(yàn)，是 產(chǎn)品在大規(guī)模量產(chǎn)前的較小規(guī)模試驗(yàn)。企業(yè)在確定一個(gè)項(xiàng)目前，第一要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)；第 二步是"小試"，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室效果進(jìn)行放大；第三步是"中試"，就是根據(jù)小試結(jié)果繼續(xù)放大。 產(chǎn)品經(jīng)過(guò)中試測(cè)試，各項(xiàng)性能取得良好效果之后便可開始進(jìn)行量產(chǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中，SCR脫 硝系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的一種布置為方式高灰段（高溫高塵）布置。在國(guó)外的SCR市場(chǎng) 中，其占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)的脫硝系統(tǒng)幾乎都是采用高灰段布置。其優(yōu)點(diǎn)是催化反應(yīng)器 處于280-420°C的溫度范圍內(nèi)，有利于還原反應(yīng)的進(jìn)行。缺點(diǎn)是由于催化劑處于高塵煙氣 中，條件惡劣，磨刷嚴(yán)重，壽命將會(huì)受到影響；同時(shí)煙氣中的飛灰和二氧化硫，致使催化劑活 性降低，影響脫除效率，氨氣逃逸會(huì)影響后面的設(shè)備。高溫低塵段布置方式由于靜電除塵器 需要在300-40(TC溫度下正常工作，面臨許多問題，如設(shè)計(jì)要求高、效率不穩(wěn)定、運(yùn)行控制嚴(yán) 格等，因此很少采用。低溫低塵工藝系統(tǒng)，催化劑工作在無(wú)塵、無(wú)二氧化硫的煙氣中，催化劑 活性高，反應(yīng)器布置緊湊，但由于煙氣溫度低，難于達(dá)到催化劑的工作溫度，因此，需要在煙 道內(nèi)加裝燃油或燃?xì)獾娜紵鳎蛴谜羝訜崞鱽?lái)加熱煙氣，增加了全廠能源消耗和運(yùn)行 費(fèi)用。基于以上各種技術(shù)頑疾，新的催化劑得到業(yè)內(nèi)廣泛重視，且新型催化劑研發(fā)得到重大 突破，實(shí)驗(yàn)室中能夠在140-170°C范圍內(nèi)有60-80%的脫硝效率，在180-220°C溫度范圍內(nèi) 效率可達(dá)85-95%，或更高，而中試檢驗(yàn)便是催化劑投入應(yīng)用的極其重要的一步。中試的目 的就是進(jìn)一步驗(yàn)證新型催化劑的脫硝效率及其各種影響的因素，為新催化劑的量產(chǎn)找到實(shí) 際的依據(jù)，以及為下一步實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。目前流行的脫硝中裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造 價(jià)高、運(yùn)行控制要求高，測(cè)試結(jié)果雖然理想，但往往與實(shí)際工程有偏差。因此研究一種中試 裝置既結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、高效，且根據(jù)新型催化劑的特點(diǎn)，模擬實(shí)際工程進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，測(cè) 試結(jié)果可為下一步實(shí)際工程提供可靠參考數(shù)據(jù)，具有極其重要意義。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是為測(cè)試新型低溫催化劑的各項(xiàng)性能提供一種簡(jiǎn)便、實(shí)用、經(jīng) 濟(jì)的中試裝置，裝置可預(yù)先安裝于集裝箱內(nèi)運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)，亦可現(xiàn)場(chǎng)拼裝，工作量少，造價(jià)低，能 準(zhǔn)確為新型催化劑的量產(chǎn)提供實(shí)際的依據(jù)，為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供可靠參考數(shù)據(jù)。
[0004] 本實(shí)用新型以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：
[0005] 本實(shí)用新型用于低溫SCR脫硝中試裝置，包括反應(yīng)器1，反應(yīng)器1內(nèi)填充有催化劑 2,反應(yīng)器1的入口與出口兩端分別連接管道，連接反應(yīng)器1入口端的管道另一端接通煙氣 出口，該管道上從煙氣出口至反應(yīng)器1入口端依次安裝有蝶閥19、電加熱器12、靜態(tài)混合器 11、熱電偶10,所述電加熱器12內(nèi)設(shè)有噴槍13,噴槍13的進(jìn)口經(jīng)管道同時(shí)連接氨水罐和壓 縮空氣出口；連接反應(yīng)器1出口端的管道未端接有風(fēng)機(jī)7,風(fēng)機(jī)7出口接煙囪8 ;所述風(fēng)機(jī)7 通過(guò)控制柜20的變頻器21調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率；所述電加熱器12通過(guò)控制柜20的溫控儀控制 溫度；反應(yīng)器1的頂部設(shè)有取樣口 3以及空氣吹灰口 4。
[0006] 本實(shí)用新型在連接反應(yīng)器1兩端的管道上分別設(shè)有就地壓力表、溫度表、檢測(cè)孔。
[0007] 所述連接反應(yīng)器1入口端的管道的檢測(cè)孔設(shè)置在蝶閥19之后、電加熱器之前；連 接反應(yīng)器1出口端的管道的檢測(cè)孔設(shè)置在就地壓力表與溫度表之前。
[0008] 所述連接氨水罐出口的管道上依次連接氨水泵、閥門、轉(zhuǎn)子流量計(jì)后再接入噴槍。
[0009] 所述連接壓縮空氣出口的管道上設(shè)有閥門，該閥門的出口分兩路，一路連接閥門 及過(guò)濾減壓閥后接入噴槍，另一路連接閥門后接入空氣吹灰口 4。
[0010] 本實(shí)用新型利用風(fēng)機(jī)將煙氣從脫硫除塵后的主管道中引入脫硝中試裝置，氨水與 壓縮空氣混合噴射到電加熱器中，混合氣通過(guò)電加熱器加熱達(dá)到反應(yīng)所需的溫度后，進(jìn)入 反應(yīng)器與催化劑接觸發(fā)生催化還原反應(yīng)，NOx被NH 3還原為N2和H20,通過(guò)記錄數(shù)據(jù)及計(jì)算 結(jié)果、曲線圖等，達(dá)到檢測(cè)催化劑性能的目的。
[0011] 本實(shí)用新型低溫SCR脫硝中試裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)便，投資運(yùn)行成本低，減少氨 逃逸，自動(dòng)化程度高，脫硝效率高，整套裝置模擬實(shí)際工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)施，可準(zhǔn)確有效地測(cè) 試催化劑各項(xiàng)性能，以及為下一步實(shí)際工程提供可靠的參考數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型SCR低溫脫硝中試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是控制柜的示意圖。
[0014] 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：
[0015] 1反應(yīng)器，2催化劑，3取樣口，4空氣吹灰，5壓力表，6溫度表，7風(fēng)機(jī)，8煙囪，9出 口檢測(cè)孔，10熱電偶，11靜態(tài)混合器，12電加熱器，13噴槍，14進(jìn)口檢測(cè)孔，15減壓閥，16氨 水泵，17轉(zhuǎn)子流量計(jì)，18操作平臺(tái)，19蝶閥，20控制柜，21變頻器，22溫控儀。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型低溫SCR脫硝中試裝置做進(jìn)一步的說(shuō)明：
[0017] 見圖1所示，在反應(yīng)器1內(nèi)填充有催化劑2,反應(yīng)器1的頂部設(shè)有取樣口 3以及空 氣吹灰口 4,反應(yīng)器1旁設(shè)有操作平臺(tái)18。反應(yīng)器1的入口與出口兩端分別連接管道，連接 反應(yīng)器1入口端的管道另一端接通煙氣出口，該管道上從煙氣出口至反應(yīng)器1入口端依次 安裝有蝶閥19、電加熱器12、靜態(tài)混合器11、熱電偶10,電加熱器12內(nèi)設(shè)有噴槍13,噴槍 13的進(jìn)口經(jīng)管道同時(shí)連接氨水罐和廠區(qū)壓縮空氣出口，連接氨水罐出口的管道上依次連接 氨水泵16、閥門、轉(zhuǎn)子流量計(jì)17后再接入噴槍13,連接壓縮空氣出口的管道上設(shè)有閥門，該 閥門的出口分兩路，一路連接閥門及過(guò)濾減壓閥15后接入噴槍13,另一路連接閥門后接入 空氣吹灰口 4。連接反應(yīng)器1出口端的管道未端接有風(fēng)機(jī)7,風(fēng)機(jī)7出口接煙囪8。風(fēng)機(jī)7 通過(guò)變頻器21調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率，電加熱器12通過(guò)溫控儀22調(diào)節(jié)溫度，變頻器21和溫控儀22 均安裝在控制柜20內(nèi)。
[0018] 在連接反應(yīng)器1兩端的管道上還分別設(shè)有就地壓力表5、溫度表6及檢測(cè)孔。其 中，在反應(yīng)器1入口端的管道上的進(jìn)口檢測(cè)孔14設(shè)置在蝶閥19之后、電加熱器12之前；在 反應(yīng)器1出口端的管道上的出口檢測(cè)孔9設(shè)置在就地壓力表5與溫度表6之前。
[0019] 在具體工作時(shí)，通過(guò)溫控儀22來(lái)控制電加熱器12使進(jìn)入反應(yīng)器1的混合氣溫度 恒定，通過(guò)測(cè)試進(jìn)出口的煙氣氮氧化物濃度來(lái)計(jì)算出低溫催化劑的脫硝效率；控制混合氣 的溫度來(lái)找出新型低溫催化劑的最佳反應(yīng)溫度及其脫硝效率；通過(guò)變頻風(fēng)機(jī)7調(diào)節(jié)處理煙 氣量，判斷新型低溫催化劑處理能力；通過(guò)取樣口 3可觀察催化劑運(yùn)行情況，并取樣分析催 化劑在運(yùn)行一段時(shí)間后的性能變化；通過(guò)反應(yīng)器1進(jìn)出口就地壓力顯示數(shù)值，可判斷脫銷 裝置的阻力，為下一步的實(shí)際工程設(shè)計(jì)實(shí)施提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
[0020] 本實(shí)用新型的煙氣管道與主管道上的預(yù)留人孔用法蘭連接，只需將主管道風(fēng)機(jī)停 機(jī)十五分鐘左右，便可完成拼接，不影響鍋爐運(yùn)行；在法蘭拼接不遠(yuǎn)處設(shè)置蝶閥19,其作用 為開/停煙氣引入。
[0021] 由于原煙道內(nèi)的壓力是負(fù)壓，因此要加裝風(fēng)機(jī)7,將煙氣引至中試裝置；通過(guò)變頻 器21對(duì)風(fēng)機(jī)7流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，可控制處理煙氣量的期望值大小。
[0022] 通過(guò)氨水泵16將氨水送至管道，用轉(zhuǎn)子流量計(jì)17顯示氨水流量值，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子 流量計(jì)17出口手動(dòng)球閥開關(guān)度大小來(lái)控制氨水流量；來(lái)自廠區(qū)的壓縮空氣，用過(guò)濾減壓閥 15調(diào)節(jié)所需壓力后，與氨水混合噴進(jìn)管道中，壓縮空氣起到使氨水霧化更徹底的作用。
[0023] 在煙道中設(shè)置電加熱器12,其后加裝熱電偶10,在溫控儀22上預(yù)先設(shè)定期望的 煙氣溫度值，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，熱電偶10傳遞信號(hào)至溫控儀22,此時(shí)電加熱停止加熱； 當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，電加熱器12啟動(dòng)；氨水液滴經(jīng)過(guò)電加熱器12的150°C環(huán)境時(shí)開始?xì)?化，氨氣迅速逸出，與煙氣在靜態(tài)混合器11充分混合；為防止催化劑積灰影響脫銷效率，在 反應(yīng)器上端內(nèi)部安裝空氣吹灰4,實(shí)行定時(shí)吹灰；最后，混合氣進(jìn)入立式的反應(yīng)器1中，在催 化劑2的作用下，NH 3與NOx迅速反應(yīng)，生成無(wú)毒無(wú)害的N2和H20,通過(guò)煙囪8排到大氣中。
[0024] 本實(shí)用新型整個(gè)中試裝置從簡(jiǎn)化、經(jīng)濟(jì)、高效、接近實(shí)際工程等角度考慮。反應(yīng)器1 為立式方體結(jié)構(gòu)，尺寸大小為620X620 X 1200,管道規(guī)格為DN200 ;反應(yīng)器1與管道均作保 溫處理，防止溫度的損失；氨水與壓縮空氣通過(guò)噴槍13 -起噴射到電加熱器12,加熱后氨 氣逸出與煙氣進(jìn)行混合，混合后氨氣占5-10 %，反應(yīng)器1與管道通過(guò)法蘭連接；通過(guò)溫控儀 22對(duì)電加熱進(jìn)行智能化的控制，可保證煙氣溫度恒定和按期望值調(diào)節(jié)煙溫；氨氣與煙氣進(jìn) 入靜態(tài)混合器11得到均勻混合；通過(guò)反應(yīng)器1兩端的就地壓力表5、溫度表6讀出裝置的 就地壓力和溫度；可使用便攜式監(jiān)測(cè)儀表在進(jìn)口及出口的檢測(cè)孔測(cè)量煙氣NOx濃度、氧量、 S02濃度、溫度等數(shù)值，作為原始記錄計(jì)算催化劑的脫硝效率、S02/S03轉(zhuǎn)化率、壓降等性能參 數(shù)。
[0025] 本實(shí)用新型低溫SCR脫硝中試裝置可適用于不同溫度的煙氣，當(dāng)工況溫度無(wú)法達(dá) 到理想值時(shí)，可利用電加熱器12升溫；且可通過(guò)溫控儀22控制煙溫的恒定及變化，以測(cè)試 催化劑在各個(gè)溫度段的活性。
[0026] 本實(shí)用新型通過(guò)變頻器21可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率大小，從而控制引入煙氣量的大小，以 判斷新型催化劑的處理能力。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于低溫SCR脫硝中試裝置，包括反應(yīng)器（1)，反應(yīng)器⑴內(nèi)填充有催化劑（2)， 反應(yīng)器（1)的入口與出口兩端分別連接管道，其特征在于，連接反應(yīng)器（1)入口端的管道另 一端接通煙氣出口，該管道上從煙氣出口至反應(yīng)器（1)入口端依次安裝有蝶閥（19)、電加 熱器（12)、靜態(tài)混合器（11)、熱電偶（10)，所述電加熱器（12)內(nèi)設(shè)有噴槍（13)，噴槍（13) 的進(jìn)口經(jīng)管道同時(shí)連接氨水罐和壓縮空氣出口；連接反應(yīng)器（1)出口端的管道未端接有風(fēng) 機(jī)（7)，風(fēng)機(jī)（7)出口接煙囪（8);所述風(fēng)機(jī)（7)通過(guò)變頻器（21)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率；所述電加 熱器（12)通過(guò)溫控儀（22)控制溫度；反應(yīng)器（1)的頂部設(shè)有取樣口（3)以及空氣吹灰口 ⑷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于低溫SCR脫硝中試裝置，其特征在于，連接反應(yīng)器（1)兩端 的管道上分別設(shè)有就地壓力表、溫度表和檢測(cè)孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述用于低溫SCR脫硝中試裝置，其特征在于，連接反應(yīng)器（1)入口 端的管道的檢測(cè)孔設(shè)置在蝶閥（19)之后、電加熱器（12)之前；連接反應(yīng)器（1)出口端的管 道的檢測(cè)孔設(shè)置在就地壓力表與溫度表之前。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于低溫SCR脫硝中試裝置，其特征在于，所述連接氨水罐出口 的管道上依次連接氨水泵（16)、閥門、轉(zhuǎn)子流量計(jì)（17)后再接入噴槍（13)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于低溫SCR脫硝中試裝置，其特征在于，所述連接壓縮空氣出 口的管道上設(shè)有閥門，該閥門的出口分兩路，一路連接閥門及過(guò)濾減壓閥（15)后接入噴槍 (13)，另一路連接閥門后接入空氣吹灰口（4)。
【文檔編號(hào)】G01N31/10GK203870081SQ201420231113
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】宋海農(nóng), 楊崎峰, 周永信, 覃海濤, 黃宣宣, 黃山, 陸立海, 韋海浪, 徐國(guó)濤 申請(qǐng)人:廣西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>