一种SCR催化剂性能测试系统的制作方法

本实用新型属于催化剂性能测试设备技术领域，具体涉及一种SCR催化剂性能测试系统。

背景技术：

随着国家对环境问题的日益重视，各项工业污染物排放指标也日趋严格，在煤电行业，2011年版的火电厂大气污染物排放标准中就规定了重点地区燃煤电厂氮氧化物的排放限值为100mg/m³，SO₂的排放限值为50mg/m³，而且首次规定了燃煤烟气中Hg⁰的排放限值为0.03mg/Nm³。而在最新提出的超净排放中，氮氧化物的排放限值已经低至50mg/m³。

在NO_x处理技术中，选择性催化还原法（SCR）是目前效率最高的一种脱硝技术，脱硝效率可以达到85%以上，另外，有研究表明SCR脱硝催化剂在催化NH₃还原NO_x的同时，也能够催化氧化烟气中的Hg⁰，达到同时脱氮脱汞的目的。

SCR脱硝系统的核心是脱硝催化剂，在脱硝催化剂应用之前，需对SCR催化剂的性能进行全方位表征，包括催化剂的脱硝效率、单质汞氧化效率以及烟气中SO₃转化率。现有的SCR催化剂的性能测试一般是由催化剂生产厂商测试或进行中型性能测试，存在测试时间长、试验成本高、烟气参数调节困难等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种SCR催化剂性能测试系统，以便在中试测试系统中对SCR催化剂的脱硝性能、单质汞氧化性能和SO₂氧化率进行全面表征，以了解各类不同催化剂在各种不同温度和烟气条件下的脱硝脱汞性能。

本实用新型的技术方案是提供了一种SCR催化剂性能测试系统，包括天然气储罐、小型燃气炉、测温装置、氨气储罐、催化剂反应器，所述天然气储罐与小型燃气炉进气口相连，小型燃气炉出气口通过烟气输入管道与催化剂反应器相连，所述测温装置和氨气储罐设置在烟气输入管道上，所述测温装置和氨气储罐之间的烟气输入管道上设置有反应前烟气分析装置，所述催化剂反应器的烟气输出管道连接反应后烟气分析装置。

进一步的，所述催化剂反应器的烟气输出管道还连接活性炭吸附装置。

进一步的，所述烟气输入管道上设置有混气罐，所述混气罐上连接有NO_x添加装置、SO₂添加装置和Hg⁰添加装置。

进一步的，所述测温装置与混气罐连接。

进一步的，所述反应前烟气分析装置包括NO_x和SO₂分析单元一和Hg⁰分析单元一；所述NO_x和SO₂分析单元一包括质量流量计一和烟气分析仪，质量流量计一的一端与烟气输入管道连接，另一端与烟气分析仪连接；所述Hg⁰分析单元一包括质量流量计二和Hg⁰连续监测仪，质量流量计二的一端与烟气输入管道连接，另一端与Hg⁰连续监测仪连接。

进一步的，所述反应后烟气分析装置包括NO_x和SO₂分析单元二，Hg⁰分析单元二和SO₃分析单元；所述NO_x和SO₂分析单元二包括质量流量计三和烟气分析仪，质量流量计三的一端与烟气输出管道连接，另一端与烟气分析仪连接；所述Hg⁰分析单元二包括质量流量计四和Hg⁰连续监测仪，质量流量计四的一端与烟气输出管道连接，另一端与Hg⁰连续监测仪连接；所述SO₃分析单元包括质量流量计五和SO₃浓度检测仪，质量流量计五的一端与烟气输出管道连接，另一端与SO₃浓度检测仪连接。

进一步的，所述催化剂反应器内催化剂设置有多层。

进一步的，所述小小型燃气炉上连接有送风机。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种SCR催化剂性能测试系统不仅能够有效检测SCR催化剂的脱硝效率，同时能够测试在复杂烟气成分中催化剂对单质汞的氧化效率，而且也能够检测该催化剂对SO₂的氧化效率，通过测试结果鉴定SCR脱硝催化剂是否适用于工业应用。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型SCR催化剂性能测试系统的结构示意图。

附图标记说明：1、送风机；2、小型燃气炉；3、天然气储罐；4、NO_x添加装置；5、SO₂添加装置；6、混气罐；7、测温装置；8、Hg⁰添加装置；9、NO_x和SO₂分析单元一；10、四通阀一；11、Hg⁰分析单元一；12、催化剂反应器；13、氨气储罐；14、四通阀二；15、NO_x和SO₂分析单元二；16、Hg⁰分析单元二；17、三通阀；18、SO₃分析单元；19、活性炭吸附装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种SCR催化剂性能测试系统，包括天然气储罐3、小型燃气炉2、测温装置7、氨气储罐13、催化剂反应器12，所述天然气储罐3与小型燃气炉2进气口相连，小型燃气炉2出气口通过烟气输入管道与催化剂反应器12相连，所述测温装置7和氨气储罐13设置在烟气输入管道上，所述测温装置7和氨气储罐13之间的烟气输入管道上设置有反应前烟气分析装置，所述催化剂反应器12的烟气输出管道连接反应后烟气分析装置。

细化的实施方式，测试用的烟气通过小型燃气炉2燃烧天然气产生，而为了避免产生的烟气中NO_x、SO₂和Hg⁰量少，不便于检测，在所述烟气输入管道上设置有混气罐6，所述混气罐6上连接有NO_x添加装置4、SO₂添加装置5和Hg⁰添加装置8，添加的NO_x、SO₂、Hg⁰和燃烧产生的烟气在混气罐6中混合均匀。所述测温装置7与混气罐6内部连接，测温装置7用于测量烟气的温度，以便检测催化剂在不同温度条件下的性能。混气罐6出口与四通阀一10通过管道连接，四通阀一10的三个出口通过管道分别与反应前烟气分析装置的NO_x和SO₂分析单元一9和Hg⁰分析单元一11，以及催化剂反应器12入口相连，分别测试在催化反应前烟气中NO_x、SO₂和Hg⁰含量，氨气储罐13与催化剂反应器12喷NH₃入口通过管道相连，催化剂布置于催化剂反应器12中，根据实际生产中SCR催化系统的催化剂层数，可以相应地将催化剂反应器12内催化剂设置有多层。催化剂反应器12出口与四通阀二14相连，四通阀二14的三个出口通过管道分别与反应后烟气分析装置的NO_x和SO₂分析单元二15，Hg⁰分析单元二16和SO₃分析单元18相连，分别测试催化反应后烟气中NO_x、SO₂和Hg⁰含量以及SO₃的浓度，从而检测出该催化剂的脱硝效率，以及对SO₂和Hg⁰的氧化效率。

其中，反应前烟气分析装置中所述NO_x和SO₂分析单元一9包括质量流量计一和烟气分析仪，质量流量计一的一端与四通阀一10连接，另一端与烟气分析仪连接；所述Hg⁰分析单元一11包括质量流量计二和Hg⁰连续监测仪，质量流量计二的一端与四通阀一10连接，另一端与Hg⁰连续监测仪连接。反应后烟气分析装置中所述NO_x和SO₂分析单元二15包括质量流量计三和烟气分析仪，质量流量计三的一端与四通阀二14连接，另一端与烟气分析仪连接；所述Hg⁰分析单元二16包括质量流量计四和Hg⁰连续监测仪，质量流量计四的一端与四通阀二14连接，另一端与Hg⁰连续监测仪连接；所述SO₃分析单元18包括质量流量计五和SO₃浓度检测仪，质量流量计五的一端与四通阀二14连接，另一端与SO₃浓度检测仪连接。

而为了提高小型燃气炉2中天然气燃烧效率，所述小型燃气炉2上连接有送风机1。

优化的，为了避免环境污染，所述催化剂反应器12的烟气输出管道还连接活性炭吸附装置19；具体的，催化剂反应器12出口与四通阀二14相连，四通阀二14的三个出口通过管道分别与反应后烟气分析装置的NO_x和SO₂分析单元二15，Hg⁰分析单元二16，以及三通阀17连接，三通阀17的两个出口分别与反应后烟气分析装置的SO₃分析单元18以及活性炭吸附装置19连接，测试后的烟气通过活性炭吸附装置19进行吸附。

综上所述，本实用新型提供的这种SCR催化剂性能测试系统不仅能够有效检测SCR催化剂的脱硝效率，同时能够测试在复杂烟气成分中催化剂对单质汞的氧化效率，而且也能够检测该催化剂对SO₂的氧化效率，通过测试结果鉴定SCR脱硝催化剂是否适用于工业应用。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。