[发明专利]一种水泥窑用低温烟气脱硝催化剂抗硫耐水性能的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种水泥窑用低温烟气脱硝催化剂抗硫耐水性能的测试装置，其特征为该装置包括配气系统、催化剂反应系统、烟气分析及尾气处理系统；

所述的配气系统包括氮气进气单元、氧气进气单元、一氧化氮进气单元、二氧化硫进气单元、氨气进气单元、水蒸气发生装置、气体混合装置和粉尘发生器；

所述的氮气进气单元为氮气钢瓶；所述的氧气进气单元为氧气钢瓶；所述的一氧化氮进气单元为一氧化氮气体钢瓶；二氧化硫进气单元为二氧化硫气体钢瓶；氨气进气单元为氨气钢瓶；所述的粉尘发生器为粉尘气溶胶发生器；

所述的氮气进气单元、氧气进气单元、一氧化氮进气单元、二氧化硫进气单元均分别与气体混合装置相连；气体混合装置与催化剂反应器相连；氨气进气单元与催化剂反应器连接；氮气进气单元还与水蒸气发生装置相连，水蒸气发生装置通过与催化剂反应器连接；

所述的催化剂反应系统包括催化剂反应器、温度控制装置和管式加热炉；所述的催化剂反应器为石英反应管，并放置于管式加热炉的通孔中；管式加热炉与温控装置相连，所述的温控装置为温控仪；催化剂反应器用于放置被测催化剂；

所述的烟气分析及尾气处理系统包括氨气吸收装置、烟气分析仪和尾气吸收装置；所述的催化剂反应器通过氨气吸收装置与烟气分析仪相连，所述的氨气吸收装置为酸液瓶；所述的尾气吸收装置为碱液池。

2.如权利要求1所述的水泥窑用低温烟气脱硝催化剂抗硫耐水性能的测试装置，其特征为所述的氮气进气单元还通过各自的气体流通控制阀分别与氧气进气单元、一氧化氮进气单元、二氧化硫进气单元通向气体混合装置的管路相连。

3.如权利要求1所述的水泥窑用低温烟气脱硝催化剂抗硫耐水性能的测试装置的测试方法，其特征为包括以下步骤：

将被测催化剂放置于催化剂反应器中，打开氮气进气单元，向催化剂反应系统中通入氮气，将压力稳定在0.3-0.4MPa，稳定保持5-15min；然后再打开氧气进气单元、一氧化氮进气单元，使氧气及一氧化氮气体经气体混合装置后通入到催化剂反应器中；再打开氨气进气单元，将氨气通入到催化剂反应器中，气体组成为800 ppm NO、800 ppm NH₃、5%（体积百分比）O₂，N₂作为平衡气，气体总流量为1000mL/min，气体空速比为30000 h^-1；打开粉尘发生器，向催化剂反应系统中通入浓度为60mg/m³、颗粒大小为5~20微米、主要成分为CaO、SiO₂和Al₂O₃的粉尘，稳定保持0.5小时；随后利用温度控制装置将催化剂反应器17加热至150℃，升温速率10℃/min， 稳定保持0.5-1.0小时后，用烟气分析仪对被测催化剂NOx转化率进行测定并记录；1h后，打开二氧化硫进气单元向所述的催化剂反应器中通入200ppmSO₂，每隔30min用烟气分析仪采集一次数据并记录，反应7-8h后停止通入SO₂，30min后用烟气分析仪采集一次数据并记录；根据采集的数据绘制曲线。

4.如权利要求3所述的水泥窑用低温烟气脱硝催化剂抗硫耐水性能的测试装置的测试方法，其特征为所述的测试结束后，用氮气对一氧化氮和二氧化硫的管路进行吹扫。

5.如权利要求1所述的水泥窑用低温烟气脱硝催化剂抗硫耐水性能的测试装置的测试方法，其特征为所述的粉尘中质量百分比组成为55%CaO+25%SiO₂+20%Al₂O₃。