[实用新型]一种催化剂磨蚀性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，尤其属于催化剂性能评价检测技术领域，特别涉及一种催化剂磨蚀性能测试装置。

背景技术

目前火力发电在我国的能源结构中仍然占据着举足轻重的地位，其它形式的燃煤应用也是目前能源获取的重要途径，然而燃烧排放的氮氧化物已成为大气环境主要污染物之一，因此，去除氮氧化物的烟气选择性催化还原技术（简称SCR）采用的脱硝催化剂在国内电厂得到了广泛应用。由于国内火电厂的烟气含尘量较高，催化剂的耐磨蚀性能就成了衡量催化剂性能的重要指标。

为了更准确地检测脱硝催化剂的性能，需要一种能快速、更准确地模拟脱硝催化剂实际应用环境、有效评价脱硝催化剂磨蚀性能的测试装置及测试方法。

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足公开了一种催化剂磨蚀性能测试装置。本实用新型的目的是提供一种能有效模拟及评价SCR脱硝催化剂在高烟尘运行条件下耐磨蚀性能的测试装置。

本实用新型装置通过以下技术方案实现：

催化剂磨蚀性能测试装置，包括供气系统、模拟试验系统和数据检测系统，其特征是：所述模拟试验系统包括顺序连通的磨料混合室和磨蚀试验室，磨料混合室和磨蚀试验室均竖直设置。

所述模拟试验系统包括顺序连通的调压稳压阀、流量计、磨料混合室和磨蚀试验室；所述调压稳压阀入口端与供气系统连通，所述磨蚀试验室出口端与数据检测系统的分离器连通，所述磨料混合室还与磨料加料机连通。

所述磨蚀试验室为管道形反应器、两端通过法兰与测试装置其它设备连通、催化剂样品外侧依次包裹陶瓷纤维纸和夹具并通过夹具固定于磨蚀试验室中心。

所述数据检测系统包括上端与模拟试验系统出口端连通的分离器、分离器下端连通的收集器，数据检测系统还包括设置于磨料混合室前部检测位的入口温度和压力检测装置、磨蚀试验室前部检测位的样品端温度和压力检测装置、和磨蚀试验室两端的U型压力计。

在磨蚀试验室前端与加料机之间连通设置有压力平衡管道。

本实用新型磨蚀性能测试装置将磨料混合室和磨蚀试验室均竖直设置，通过调节调压稳压阀分配定量的气体流经悬空的流量计、磨料混合室及有四角的的磨蚀试验室。在磨料混合室中由螺杆分配磨料至气流中。然后在流经催化剂后在分离器中与气体分离，并在收集器中收集。催化剂试样以陶瓷纤维纸为外壳放在样品仓支架钉上，并通过夹具固定并密封。测试时，测出并记录入口段的入口温度和压力及试样前端的样品端温度和压力。此外在经过催化剂前后的压力差可以由U型的压力计读出。为了顺利分配磨料到气流中，磨蚀试验室的压力通过压力平衡管道置入螺杆的存储器中，并可以取得读数。

本实用新型装置入口段设有调压稳压阀，气体流经流量计测得气体流速，流量计后端设有入口段的入口温度和压力检测点。在磨蚀试验室中样品前端设有样品端温度和压力检测点。在磨蚀试验室中两端连接U型压力计的两测量点。在磨蚀试验室的出口段连接分离器，分离器上端连接压缩空气出口管道，分离器下端连接收集器。

本实用新型采用不同粒径的刚玉粉作为磨料模拟不同煤种的加倍恶劣的烟尘条件。通过改变加料机的螺杆转速可改变空气中的磨料含量，模拟不同含尘量的烟尘条件。通过调压稳压阀来实现压缩空气流量的初步调节，根据入口段压力、温度，样品前端的压力、温度，可计算并调整样品前端的空气流速。空气和磨料的混合装置可按设定的比例，将磨料和空气定量混合均匀，以保证磨料在空气中的均匀分布。

本实用新型催化剂磨蚀性能测试方法包括催化剂样品准备、磨蚀性能测试和数据处理；

包括以下具体步骤：

催化剂样品准备：

从催化剂单体上整齐切下试样，打磨平整，并测量试样的长度、边长、壁厚，记录试样催化剂孔道数量，将试样浸在硬化液中硬化，硬化长度5-10mm，硬化时间10-20秒；干燥，放入煅烧炉中按以下程序煅烧：

步骤1：25℃到100℃    升温速率50℃/h

步骤2：100℃到150℃   升温速率25℃/h

步骤3：150℃恒温      2小时

步骤4：150℃到400℃   升温速率50℃/h

步骤5：400℃到室温    降温速率30℃/h

冷却后称量、记录试样质量，将样品四周用陶瓷纤维纸包裹后用夹具固定在磨蚀试验室内，硬化端面位于入口端；

磨蚀性能测试：