一种用于低温scr脱硝中试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种SCR低温脱销中试装置，它在连接反应器入口端的管道另一端接通烟气出口，该管道上从烟气出口至反应器入口端依次安装有蝶阀、电加热器、静态混合器、热电偶，电加热器内设有喷枪，喷枪的进口同时连接氨水罐和压缩空气出口；连接反应器出口端的管道未端接有风机，风机出口接烟囱；风机通过变频器调节风机频率；电加热器通过温控仪控制温度；反应器的顶部设有取样口以及空气吹灰口。氨水与压缩空气混合喷射到电加热器中，混合气通过电加热器加热达到反应所需的温度后，进入反应器与催化剂接触发生催化还原反应。本实用新型结构简单，安装简便，投资运行成本低，减少氨逃逸，自动化程度高，脱硝效率高，能准确有效地测试催化剂各项性能。
【专利说明】-种用于低温SCR脱硝中试装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于环保【技术领域】，具体是SCR低温脱硝的中试装置，用于研发脱硝 新型低温催化剂，并以此中试装置来试验及验证催化剂的性能指标，为工程化提供依据。
【背景技术】
[0002] 中试是产品正式投产前的试验，即[pilotscale experiment]中间阶段的试验，是 产品在大规模量产前的较小规模试验。企业在确定一个项目前，第一要进行实验室试验；第 二步是"小试"，根据实验室效果进行放大；第三步是"中试"，就是根据小试结果继续放大。 产品经过中试测试，各项性能取得良好效果之后便可开始进行量产。在工业生产中，SCR脱 硝系统是目前应用最广泛的一种布置为方式高灰段（高温高尘）布置。在国外的SCR市场 中，其占有绝对的优势，在国内的脱硝系统几乎都是采用高灰段布置。其优点是催化反应器 处于280-420°C的温度范围内，有利于还原反应的进行。缺点是由于催化剂处于高尘烟气 中，条件恶劣，磨刷严重，寿命将会受到影响；同时烟气中的飞灰和二氧化硫，致使催化剂活 性降低，影响脱除效率，氨气逃逸会影响后面的设备。高温低尘段布置方式由于静电除尘器 需要在300-40(TC温度下正常工作，面临许多问题，如设计要求高、效率不稳定、运行控制严 格等，因此很少采用。低温低尘工艺系统，催化剂工作在无尘、无二氧化硫的烟气中，催化剂 活性高，反应器布置紧凑，但由于烟气温度低，难于达到催化剂的工作温度，因此，需要在烟 道内加装燃油或燃气的燃烧器，或用蒸汽加热器来加热烟气，增加了全厂能源消耗和运行 费用。基于以上各种技术顽疾，新的催化剂得到业内广泛重视，且新型催化剂研发得到重大 突破，实验室中能够在140-170°C范围内有60-80%的脱硝效率，在180-220°C温度范围内 效率可达85-95%，或更高，而中试检验便是催化剂投入应用的极其重要的一步。中试的目 的就是进一步验证新型催化剂的脱硝效率及其各种影响的因素，为新催化剂的量产找到实 际的依据，以及为下一步实际工程设计提供参考数据。目前流行的脱硝中装置结构复杂、造 价高、运行控制要求高，测试结果虽然理想，但往往与实际工程有偏差。因此研究一种中试 装置既结构简单、造价低、高效，且根据新型催化剂的特点，模拟实际工程进行设计安装，测 试结果可为下一步实际工程提供可靠参考数据，具有极其重要意义。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是为测试新型低温催化剂的各项性能提供一种简便、实用、经 济的中试装置，装置可预先安装于集装箱内运往现场，亦可现场拼装，工作量少，造价低，能 准确为新型催化剂的量产提供实际的依据，为实际工程设计提供可靠参考数据。
[0004] 本实用新型以如下技术方案实现上述目的：
[0005] 本实用新型用于低温SCR脱硝中试装置，包括反应器1，反应器1内填充有催化剂 2,反应器1的入口与出口两端分别连接管道，连接反应器1入口端的管道另一端接通烟气 出口，该管道上从烟气出口至反应器1入口端依次安装有蝶阀19、电加热器12、静态混合器 11、热电偶10,所述电加热器12内设有喷枪13,喷枪13的进口经管道同时连接氨水罐和压 缩空气出口；连接反应器1出口端的管道未端接有风机7,风机7出口接烟囱8 ;所述风机7 通过控制柜20的变频器21调节风机频率；所述电加热器12通过控制柜20的温控仪控制 温度；反应器1的顶部设有取样口 3以及空气吹灰口 4。
[0006] 本实用新型在连接反应器1两端的管道上分别设有就地压力表、温度表、检测孔。
[0007] 所述连接反应器1入口端的管道的检测孔设置在蝶阀19之后、电加热器之前；连 接反应器1出口端的管道的检测孔设置在就地压力表与温度表之前。
[0008] 所述连接氨水罐出口的管道上依次连接氨水泵、阀门、转子流量计后再接入喷枪。
[0009] 所述连接压缩空气出口的管道上设有阀门，该阀门的出口分两路，一路连接阀门 及过滤减压阀后接入喷枪，另一路连接阀门后接入空气吹灰口 4。
[0010] 本实用新型利用风机将烟气从脱硫除尘后的主管道中引入脱硝中试装置，氨水与 压缩空气混合喷射到电加热器中，混合气通过电加热器加热达到反应所需的温度后，进入 反应器与催化剂接触发生催化还原反应，NOx被NH 3还原为N2和H20,通过记录数据及计算 结果、曲线图等，达到检测催化剂性能的目的。
[0011] 本实用新型低温SCR脱硝中试装置结构简单，安装简便，投资运行成本低，减少氨 逃逸，自动化程度高，脱硝效率高，整套装置模拟实际工程进行设计、实施，可准确有效地测 试催化剂各项性能，以及为下一步实际工程提供可靠的参考数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是本实用新型SCR低温脱硝中试装置的结构示意图；
[0013] 图2是控制柜的示意图。
[0014] 图中标号说明：
[0015] 1反应器，2催化剂，3取样口，4空气吹灰，5压力表，6温度表，7风机，8烟囱，9出 口检测孔，10热电偶，11静态混合器，12电加热器，13喷枪，14进口检测孔，15减压阀，16氨 水泵，17转子流量计，18操作平台，19蝶阀，20控制柜，21变频器，22温控仪。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本实用新型低温SCR脱硝中试装置做进一步的说明：
[0017] 见图1所示，在反应器1内填充有催化剂2,反应器1的顶部设有取样口 3以及空 气吹灰口 4,反应器1旁设有操作平台18。反应器1的入口与出口两端分别连接管道，连接 反应器1入口端的管道另一端接通烟气出口，该管道上从烟气出口至反应器1入口端依次 安装有蝶阀19、电加热器12、静态混合器11、热电偶10,电加热器12内设有喷枪13,喷枪 13的进口经管道同时连接氨水罐和厂区压缩空气出口，连接氨水罐出口的管道上依次连接 氨水泵16、阀门、转子流量计17后再接入喷枪13,连接压缩空气出口的管道上设有阀门，该 阀门的出口分两路，一路连接阀门及过滤减压阀15后接入喷枪13,另一路连接阀门后接入 空气吹灰口 4。连接反应器1出口端的管道未端接有风机7,风机7出口接烟囱8。风机7 通过变频器21调节风机频率，电加热器12通过温控仪22调节温度，变频器21和温控仪22 均安装在控制柜20内。
[0018] 在连接反应器1两端的管道上还分别设有就地压力表5、温度表6及检测孔。其 中，在反应器1入口端的管道上的进口检测孔14设置在蝶阀19之后、电加热器12之前；在 反应器1出口端的管道上的出口检测孔9设置在就地压力表5与温度表6之前。
[0019] 在具体工作时，通过温控仪22来控制电加热器12使进入反应器1的混合气温度 恒定，通过测试进出口的烟气氮氧化物浓度来计算出低温催化剂的脱硝效率；控制混合气 的温度来找出新型低温催化剂的最佳反应温度及其脱硝效率；通过变频风机7调节处理烟 气量，判断新型低温催化剂处理能力；通过取样口 3可观察催化剂运行情况，并取样分析催 化剂在运行一段时间后的性能变化；通过反应器1进出口就地压力显示数值，可判断脱销 装置的阻力，为下一步的实际工程设计实施提供可靠的参考数据。
[0020] 本实用新型的烟气管道与主管道上的预留人孔用法兰连接，只需将主管道风机停 机十五分钟左右，便可完成拼接，不影响锅炉运行；在法兰拼接不远处设置蝶阀19,其作用 为开/停烟气引入。
[0021] 由于原烟道内的压力是负压，因此要加装风机7,将烟气引至中试装置；通过变频 器21对风机7流量进行调节，可控制处理烟气量的期望值大小。
[0022] 通过氨水泵16将氨水送至管道，用转子流量计17显示氨水流量值，通过调节转子 流量计17出口手动球阀开关度大小来控制氨水流量；来自厂区的压缩空气，用过滤减压阀 15调节所需压力后，与氨水混合喷进管道中，压缩空气起到使氨水雾化更彻底的作用。
[0023] 在烟道中设置电加热器12,其后加装热电偶10,在温控仪22上预先设定期望的 烟气温度值，当温度超过设定值时，热电偶10传递信号至温控仪22,此时电加热停止加热； 当温度低于设定值时，电加热器12启动；氨水液滴经过电加热器12的150°C环境时开始气 化，氨气迅速逸出，与烟气在静态混合器11充分混合；为防止催化剂积灰影响脱销效率，在 反应器上端内部安装空气吹灰4,实行定时吹灰；最后，混合气进入立式的反应器1中，在催 化剂2的作用下，NH 3与NOx迅速反应，生成无毒无害的N2和H20,通过烟囱8排到大气中。
[0024] 本实用新型整个中试装置从简化、经济、高效、接近实际工程等角度考虑。反应器1 为立式方体结构，尺寸大小为620X620 X 1200,管道规格为DN200 ;反应器1与管道均作保 温处理，防止温度的损失；氨水与压缩空气通过喷枪13 -起喷射到电加热器12,加热后氨 气逸出与烟气进行混合，混合后氨气占5-10 %，反应器1与管道通过法兰连接；通过温控仪 22对电加热进行智能化的控制，可保证烟气温度恒定和按期望值调节烟温；氨气与烟气进 入静态混合器11得到均匀混合；通过反应器1两端的就地压力表5、温度表6读出装置的 就地压力和温度；可使用便携式监测仪表在进口及出口的检测孔测量烟气NOx浓度、氧量、 S02浓度、温度等数值，作为原始记录计算催化剂的脱硝效率、S02/S03转化率、压降等性能参 数。
[0025] 本实用新型低温SCR脱硝中试装置可适用于不同温度的烟气，当工况温度无法达 到理想值时，可利用电加热器12升温；且可通过温控仪22控制烟温的恒定及变化，以测试 催化剂在各个温度段的活性。
[0026] 本实用新型通过变频器21可调节风机频率大小，从而控制引入烟气量的大小，以 判断新型催化剂的处理能力。
【权利要求】
1. 一种用于低温SCR脱硝中试装置，包括反应器（1)，反应器⑴内填充有催化剂（2)， 反应器（1)的入口与出口两端分别连接管道，其特征在于，连接反应器（1)入口端的管道另 一端接通烟气出口，该管道上从烟气出口至反应器（1)入口端依次安装有蝶阀（19)、电加 热器（12)、静态混合器（11)、热电偶（10)，所述电加热器（12)内设有喷枪（13)，喷枪（13) 的进口经管道同时连接氨水罐和压缩空气出口；连接反应器（1)出口端的管道未端接有风 机（7)，风机（7)出口接烟囱（8);所述风机（7)通过变频器（21)调节风机频率；所述电加 热器（12)通过温控仪（22)控制温度；反应器（1)的顶部设有取样口（3)以及空气吹灰口 ⑷。
2. 根据权利要求1所述用于低温SCR脱硝中试装置，其特征在于，连接反应器（1)两端 的管道上分别设有就地压力表、温度表和检测孔。
3. 根据权利要求2所述用于低温SCR脱硝中试装置，其特征在于，连接反应器（1)入口 端的管道的检测孔设置在蝶阀（19)之后、电加热器（12)之前；连接反应器（1)出口端的管 道的检测孔设置在就地压力表与温度表之前。
4. 根据权利要求1所述用于低温SCR脱硝中试装置，其特征在于，所述连接氨水罐出口 的管道上依次连接氨水泵（16)、阀门、转子流量计（17)后再接入喷枪（13)。
5. 根据权利要求1所述用于低温SCR脱硝中试装置，其特征在于，所述连接压缩空气出 口的管道上设有阀门，该阀门的出口分两路，一路连接阀门及过滤减压阀（15)后接入喷枪 (13)，另一路连接阀门后接入空气吹灰口（4)。
【文档编号】G01N31/10GK203870081SQ201420231113
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】宋海农, 杨崎峰, 周永信, 覃海涛, 黄宣宣, 黄山, 陆立海, 韦海浪, 徐国涛 申请人:广西博世科环保科技股份有限公司