[发明专利]一种催化剂消氢性能的测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种催化剂消氢性能的测试系统，其特征在于：所述系统包括：氢气钢瓶、减压阀、质量流量计、止逆阀、空气压缩机、缓冲罐、第一电动调节阀、第一旋进流量计、混合配气管、催化反应器、第二电动调节阀、第二旋进流量计、第一压力变送器、第一热电偶、第一湿度计、第二压力变送器、第二热电偶、第二湿度计和数据采集控制系统；

其中，氢气钢瓶、减压阀、质量流量计通过管路依次顺序连接后，与止逆阀的一端连接；

其中缓冲罐下部开有进气口，上部开有出气口，内部设有加热元件；空气压缩机、缓冲罐进气口、缓冲罐出气口、第一电动调节阀依次顺序连接后，与第一旋进流量计的一端连接；

催化反应器的下部开有进气口，顶部开有排气口；止逆阀的另一端与第一旋进流量计的另一端连接后，通过混合配气管，与催化反应器的进气口连接；催化反应器的排气口通过管路依次与第二电动调节阀、第二旋进流量计连接；

在缓冲罐和第一电动调节阀之间设有第一压力变送器、第一热电偶、第一湿度计，在催化反应器的排气口和第二电动调节阀之间设有第二压力变送器、第二测温热电偶、第二湿度计、反应器出口氢气含量测点；

催化反应器包括喷嘴、箱体、气体排出管路、压力变送器a、热电偶a、热电偶b；

箱体为长方体结构，箱体下部侧壁开有进气口，混合配气管一端分别与止逆阀和第一旋进流量计连接，另一端通过进气口进入箱体后，延伸到箱体中心轴线上，向下弯折90°后与喷嘴连接，喷嘴侧壁开有通孔；

在箱体中固定有催化剂板，催化剂板位于混合配气管上方，在箱体中纵向分布；两片相邻的催化剂板间设有热电偶b；

热电偶a位于催化反应器内部中心轴线上，混合配气管和催化剂板之间；在催化反应器侧壁上设有压力变送器a和反应器进口氢气含量测点；

箱体顶端连有气体排出管路；

数据采集控制系统分别与质量流量计、缓冲罐内的加热元件、第一电动调节阀、第一旋进流量计、催化反应器内的热电偶a、热电偶b、第二电动调节阀、第二旋进流量计、第一压力变送器、第一热电偶、第一湿度计、第二压力变送器、第二热电偶、第二湿度计、反应器进口氢气含量测点、反应器出口氢气含量测点连接。

2.根据权利要求1所述的一种催化剂消氢性能的测试系统，其特征在于：缓冲罐侧壁下部开有第一加液口，在催化反应器侧壁下方开有第二加液口。

3.根据权利要求1所述的一种催化剂消氢性能的测试系统，其特征在于：混合配气管包括管路、连接杆和扰流板，其中连接杆位于管路内部且与管路同轴，扰流板为半圆环形，内圆半径与连接杆直径相匹配，外圆与管路内壁抵触连接；在管路一端的外壁上开有氢气进气孔；

在连接杆上均布垂直安装有6~10个扰流板，扰流板半圆形面的朝向依次为上前下后四个方向排列，相邻扰流板的间距为50mm。

4.根据权利要求1所述的一种催化剂消氢性能的测试系统，其特征在于：催化反应器内喷嘴的通孔直径≤3mm，喷嘴侧壁通孔的表面积之和与混合配气管的截面面积相等。

5.根据权利要求1所述的一种催化剂消氢性能的测试系统，其特征在于：催化剂板为长方板或长方盒，长方板表面为平板或网格状，厚度为0.5~0.6mm；长方盒表面为网格结构，厚度为6~12mm，内装催化剂小球。

6.根据权利要求1所述的一种催化剂消氢性能的测试系统，其特征在于：在催化反应器内，压力变送器、反应器进口氢气含量测点、热电偶a位于催化反应器的同一高度处。

7.根据权利要求1所述的一种催化剂消氢性能的测试系统，其特征在于：气体排出管路与混合配气管的直径相同。