蜂窝催化剂脱硫脱硝测试装置

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蜂窝催化剂脱硫脱硝测试装置

实验室小型蜂窝催化剂脱硫脱硝测试装置,是工业烟气脱硫脱硝技术研发与优化的核心科研工具,对推动我国大气污染防治和“双碳”目标实现具有重要作用。(1)可深入研究SO₂和NOₓ在蜂窝催化剂表面的吸附、活化、反应路径及中间产物演变规律;(2)催化剂性能评价:系统评估不同类型蜂窝催化剂(如钒钛基、分子筛基、金属氧化物基等)对SO₂和NOₓ的脱除效率、选择性、稳定性和抗中毒能力;(3)反应动力学研究:建立脱硫脱硝反应的动力学模型,量化反应速率与温度、空速、SO₂/NOₓ浓度、O₂含量等参数的关系。

工艺开发与优化功能。(1)新工艺验证:对新型脱硫脱硝工艺(如SCR、SNCR、联合脱硫脱硝工艺等)进行可行性验证;(2)参数优化:系统研究反应温度、空速、SO₂/NOₓ浓度、O₂含量、NH₃/NOₓ比等参数对脱硫脱硝效率和能耗的影响,优化工艺条件;(3)集成工艺试验:开展脱硫脱硝与其他技术(如除尘技术、脱汞技术、CO₂捕集技术)的集成试验,探索高效、低碳的烟气综合治理路径。

系统组成:模拟烟气制备系统、反应系统、还原剂供应系统、分析检测系统、自动控制系统

1)模拟烟气制备系统

  • 核心设备:SO₂气瓶、NOₓ气瓶、O₂气瓶、N₂气瓶、质量流量控制器、蒸汽发生器、气体混合器
  • 主要参数
  • SO₂浓度:0~5000mg/Nm³(可调)
  • NOₓ浓度:0~2000mg/Nm³(可调)
  • O₂浓度:0~21%(可调)
  • H₂O浓度:0~20%(可调)
  • 烟气流量:10~1000L/min(标准状态下)
  • 温度范围:室温~400℃
    • 功能:提供符合实验要求的模拟烟气,并实现各组分浓度和温度的精确控制

 (2)反应系统

  • 核心设备:固定床反应器、加热炉、温度控制系统、压力控制系统
  • 主要参数
  • 反应器类型:固定床反应器(蜂窝催化剂专用)
  • 反应温度:100~450℃
  • 反应压力:常压~0.1MPa(表压)
  • 空速范围:1000~100000h⁻¹
  • 催化剂尺寸:常见150×150×300mm,或实验室定制小尺寸
    • 功能:实现模拟烟气在蜂窝催化剂作用下的脱硫脱硝反应

3)还原剂供应系统

  • 核心设备:NH₃气瓶/尿素溶液储罐、质量流量控制器/计量泵、蒸发器
  • 主要参数
  • NH₃浓度:0~100%(可调)
  • 尿素溶液浓度:0~50%(质量分数,可调)
  • NH₃/NOₓ比:0~2(可调)
    • 功能:提供符合实验要求的还原剂(NH₃或尿素),并实现流量的精确控制

4)分析检测系统

  • 核心设备:烟气分析仪、气相色谱仪、质谱仪、SO₂/NOₓ在线传感器
  • 主要参数
  • SO₂检测范围:0~10000mg/Nm³,精度±1%FS
  • NOₓ检测范围:0~5000mg/Nm³,精度±1%FS
  • O₂检测范围:0~25%,精度±1%
  • H₂O检测范围:0~20%,精度±1%
  • 数据采集频率:1~10Hz
    • 功能:实时监测反应前后烟气中各组分浓度变化,计算脱硫脱硝效率、选择性和能耗

5)自动控制系统

  • 核心设备:PLC控制器、触摸屏、数据采集与处理系统
  • 主要参数
  • 温度控制精度:±1℃
  • 流量控制精度:±1%FS

功能:实现脱硫脱硝过程的自动化控制和数据采集、存储与分析

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