[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

说明书

本发明涉及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。所述的测试装置，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。本发明可以有效防止不锈钢管的催化性给试验造成的误差，提高测试结果的精确性。

技术领域

本发明涉及一种催化剂的抗硫和水中毒性能的测试装置及测试方法，具体为一种水泥窑用低温烟气脱硝催化剂的抗硫耐水性能的测试装置及测试方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是大气中的主要污染物之一，以NO和NO₂所占比例最大。氮氧化物会对人体和环境产生巨大的危害。选择性催化还原(SCR)工艺是目前控制固定源氮氧化物排放的主要技术,目前,工业上应用最广泛的是具有中温(300℃—400℃)活性的V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂,为了利用烟气温度,V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂常常布置在除尘和脱硫装置之前,而低温SCR反应器采用尾部布置形式,烟气经过脱硫和除尘装置之后除去了绝大部分粉尘和SO₂,避免了高浓度粉尘对催化剂的冲蚀。但烟气中还会存在一定浓度的粉尘及低浓度SO₂，仍会使催化剂中毒失活，难以实现工业化应用。目前，脱硝催化剂的测试装置多为活性测试装置，中国发明专利CN105628858A公开了一种催化剂测试系统，但该系统通过同时向催化剂反应系统内通入所有反应气体的方法评价电厂用脱硝催化剂的脱硝效率、氨逃逸率及SO₂/SO₃转化率，没有控制SO₂气体及水蒸气在催化反应过程中的通断来对被测催化剂的抗硫和水的中毒性能进行评价。同时与电厂烟气特点不同，水泥窑烟气特点为烟气量大、粉尘浓度高、粉尘颗粒细而粘、粉尘主要成分为CaO、SiO₂和Al₂O₃等特点，目前还没有模拟实际水泥窑烟气特点对水泥窑用低温脱硝催化剂抗中毒性能进行测试的装置及方法。

发明内容

本发明的目的为针对当前技术中存在的不足，提供一种水泥窑用低温脱硝催化剂抗硫耐水性能的测试装置及测试方法。针对水泥窑烟气中粉尘浓度高、颗粒细而粘的特点，本发明将烟气脱硝催化剂布置在脱硫除尘装置之后，并且采用150℃左右的工作温度，可精确模拟经除尘装置后的水泥窑实际烟气环境。并利用气体流通控制阀门与质量流量计来控制SO₂气体及水蒸气在催化反应过程中通断和流量大小，并且通过在恒定温度下不同浓度的SO₂气体及水蒸气的通入后被测催化剂脱硝效率的变化情况来有效、准确的对低温脱硝催化剂的抗硫抗水中毒性能进行评价。

本发明采取如下技术方案：

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，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；