一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，屬于脫硝催化劑領域。上卡座和下卡座的正面加工有用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距的卡槽；上卡座和下卡座的側面加工有用于安裝單卡槽片的安裝槽。上卡座、下卡座正面加工的卡槽和單卡槽片的卡槽用于固定脫硝催化劑。側卡片上、下端分別固定聯(lián)接于上卡座和下卡座，增加測試夾具的有效使用空間。本發(fā)明的主要優(yōu)點是在板式脫硝催化劑無需壓S彎條件下，即可得到節(jié)距均勻的催化劑測試模塊，利用此測試夾具可以在實驗室內(nèi)自主完成催化劑性能的評價，可以降低測試費用，縮短測試周期。同時測試夾具的尺寸可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)。
【專利說明】一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，具體說該夾具適用于板式催化劑的脫硝性能測試，該催化劑是控制火電廠煙氣中的氮氧化物排放濃度的一種催化劑，屬于脫硝催化劑領域。

【背景技術】
[0002]隨著日趨嚴重的環(huán)境污染，控制燃煤電廠煙氣中的氮氧化物排放標準已經(jīng)勢在必行。選擇性催化還原(SCR)脫硝技術是目前最有成效的方法，其核心是SCR脫硝催化劑的生產(chǎn)及脫硝性能的評價。國外脫硝催化劑大規(guī)模生產(chǎn)和應用始于19世紀初，主要有蜂窩式、平板式和波紋板式等。國外的發(fā)電技術以石油和天然氣等為主，脫硝催化劑市場主要由蜂窩式催化劑占據(jù)。國內(nèi)隨著國家氮氧化排放標準的提高，脫硝催化劑的產(chǎn)業(yè)日漸壯大。但是比較成熟的SCR催化劑的生產(chǎn)技術仍然依靠引進國外生產(chǎn)線生產(chǎn)催化劑或直接進口國外成型的催化劑產(chǎn)品為主。我國燃煤灰分較高，蜂窩式催化劑容易發(fā)生孔道堵塞影響脫硝效率，而板式脫硝催化劑由于具有合理的結構，可以適應高灰分燃煤而占據(jù)了國內(nèi)脫硝催化劑主市場。
[0003]國內(nèi)自主研發(fā)的板式SCR脫硝催化劑正處于產(chǎn)業(yè)化和投入使用的初始階段。如何檢測催化劑的性能，對于處于研發(fā)向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段的催化劑來說，是非常重要的方面。合理測試板式脫硝催化劑的脫硝性能是驗證其是否符合應用標準的依據(jù)。板式脫硝催化劑的節(jié)距、體積表面積以及面速度等是催化劑性能測試的重要參數(shù)，如何控制和調(diào)整這些參數(shù)是正確評價催化劑脫硝性能的前提條件。因此設計合理的催化劑測試夾具尤為重要。
[0004]目前國內(nèi)的脫硝催化初始性能檢測和催化劑的定期年度檢測主要有西安熱工研究院完成，屬于中試規(guī)模測試，其測試費用較大，測試周期長。而且所測試的板式脫硝催化劑為完全符合電廠實際應用的帶有S彎的催化劑板。對于處于研發(fā)階段的催化劑和試產(chǎn)生的催化劑來說，制作催化劑和測試催化劑性能的成本均較高，從而使催化劑的研發(fā)進度受限。另外，關于催化劑測試裝置的專利如【CN203535029U】，主要涉及工程使用中催化劑模塊設計，以便年度檢測時抽取催化劑測試板，尚未見關于板式脫硝催化劑性能測試裝置方面的相關專利。因此設計結構合理的小型板式脫硝催化劑測試夾具，適應實驗室階段板式脫硝催化劑測試要求，對加速脫硝催化劑國產(chǎn)化的進程具有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，使用所述的測試夾具可以在催化劑板無需壓S彎條件下，實現(xiàn)直接排布成具有節(jié)距均勻的催化劑測試模塊。所述的催化劑測試模塊可實現(xiàn)與電廠實際使用的板式脫硝催化劑具有相同的節(jié)距和相似的排布方式，通過模擬煙氣條件得到合理的測試結果。本發(fā)明的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具尤其適應實驗室階段板式脫硝催化劑測試要求，可以降低測試費用，縮短測試周期。
[0006]本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的。
[0007]—種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，包括拉手，上卡座、下卡座、側卡片、單卡槽片、連接片。所述的上卡座和下卡座結構相同，對稱布置，上卡座和下卡座為中間鏤空的正方形板，上卡座和下卡座的正面加工有用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距的卡槽，脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定；上卡座和下卡座的側面加工有用于安裝單卡槽片的安裝槽。所述的單卡槽片的間隙和用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距與上卡座和下卡座相同。上卡座、下卡座正面加工的卡槽和單卡槽片的卡槽用于固定脫硝催化劑。側卡片上、下端分別固定聯(lián)接于上卡座和下卡座，側卡片在起到固定支承上卡座和下卡座作用的同時，中間的側卡片和左右兩側的側卡片還能組成固定裁剪合適的脫硝催化劑板結構，增加測試夾具的有效使用空間。
[0008]所述的側卡片與上卡座和下卡座的固定聯(lián)接方式優(yōu)選側卡片上、下端通過連接片焊接于上卡座和下卡座上。
[0009]所述的拉手I優(yōu)選弧形結構。
[0010]本發(fā)明的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具的使用方法為:將輥壓得到的催化劑板裁剪成與上卡座和下卡座的卡槽相適應的形狀，所述的催化劑板無需壓S彎，從測試夾具的正面，將裁剪好的催化劑平板放入夾具中。催化劑板依次經(jīng)過上卡座、下卡座正面前卡槽、數(shù)個單卡槽片的卡槽至上卡座、下卡座后卡槽，使催化劑模塊保持均勻的節(jié)距。最后在中間的側卡片和左右兩側的側卡片之間各放入一級裁剪合適的催化劑板，從而完成完整的催化劑測試模塊安裝。
[0011]根據(jù)電廠實際情況(如模擬煙氣流量、溫度、煙氣組成等)，確定實驗室測試條件，根據(jù)催化劑節(jié)距和催化劑的體積計算催化劑的幾何表面積，而催化劑體積主要由催化劑板尺寸及催化劑測試夾具尺寸決定。
[0012]所述的脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定，在催化劑板厚0.6mm，卡槽間隙為5.4mm條件下,脫硝催化劑節(jié)距優(yōu)選6mm,測試夾具外尺寸為62mm*62mm*120mm,則催化劑板為60mm*80mm，催化劑體積和表面積分別為0.000288m3和0.096m2，則催化劑的幾何表面積為333m2/m3。
[0013]所述的脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定,在催化劑板厚0.6mm,槽間隙為6mm條件下,脫硝催化劑節(jié)距優(yōu)選6.6mm,測試夾具外尺寸為68mm*68mm*120mm,則催化劑板為66mm*80mm，催化劑體積和表面積分別為0.000348m3和0.1056m2,則催化劑的幾何表面積為303m2/m3。
[0014]所述的脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定,在催化劑板厚0.6mm,槽間隙為6.4mm條件下,脫硝催化劑節(jié)距優(yōu)選7mm,測試夾具外尺寸為72mm*72mm*130mm,則催化劑板為70mm*90mm，催化劑體積和表面積分別為0.000441m3和0.126m2，則催化劑的幾何表面積為 285.7m2/m3。
[0015]有益效果
[0016]本發(fā)明的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具主要優(yōu)點是在板式脫硝催化劑無需壓S彎條件下，即可得到節(jié)距均勻的催化劑測試模塊，利用此測試夾具可以在實驗室內(nèi)自主完成催化劑性能的評價，可以降低測試費用，縮短測試周期。同時測試夾具的尺寸可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)。
[0017]本發(fā)明提出一種適用于實驗室研發(fā)階段使用的板式脫硝催化劑測試夾具，可以使催化劑板無需壓S彎，直接排布成具有一定節(jié)距的催化劑測試模塊，該模塊可以與電廠實際使用的板式脫硝催化劑具有相同的節(jié)距和相似的排布方式，通過模擬煙氣條件得到合理的測試結果。例如在367°C、氨氮摩爾比為1、氮氧化物濃度為400mg/m3，3.78% O2,煙氣流過催化劑的面速度為19.9m3/h/m2的條件下，中試規(guī)模條件下，第三方測試催化劑脫硝效率為89%。采用此裝置測試結果為91%。而同樣條件下采用成分相同的粉末催化劑進行測試，由于無法控制節(jié)距與催化劑排布，其脫硝效率均大于95%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1板式脫硝催化劑測試夾具結構示意圖；
[0019]圖2測試夾具正面圖；
[0020]圖3測試夾具側面圖；
[0021]圖4測試夾具中上卡座的單卡槽片結構示意圖；
[0022]圖5測試夾具中下卡座的單卡槽片結構示意圖。
[0023]其中，拉手1，上卡座2、下卡座3、側卡片4、單卡槽片5、連接片6。

【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例與附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0025]實施例1
[0026]一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，包括拉手1，上卡座2、下卡座3、側卡片4、單卡槽片5、連接片6。所述的上卡座2和下卡座3結構相同，對稱布置，上卡座2和下卡座3為中間鏤空的正方形板，上卡座2和下卡座3的正面加工有用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距的卡槽，脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定；上卡座2和下卡座3的側面加工有用于安裝單卡槽片5的安裝槽。所述的單卡槽片5的間隙和用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距與上卡座2和下卡座3相同。上卡座2、下卡座3正面加工的卡槽和單卡槽片5的卡槽用于固定脫硝催化劑。側卡片4上、下端通過連接片8焊接于上卡座2和下卡座3上，側卡片4在起到固定支承上卡座2和下卡座3作用的同時，中間的側卡片4和左右兩側的側卡片4還能組成固定裁剪合適的脫硝催化劑板結構，增加測試夾具的有效使用空間。所述的拉手I優(yōu)選弧形結構。所述的催化劑板厚0.6mm,卡槽間隙為5.4mm,催化劑節(jié)距6mm,測試夾具外尺寸為62mm*62mm*120mm,則催化劑板為60mm*80mm,催化劑體積和表面積分別為
0.000288m3和0.096m2,則催化劑的幾何表面積為333m2/m3。
[0027]本發(fā)明的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具的使用方法為:將輥壓得到的催化劑板裁剪成與上卡座2和下卡座3的卡槽相適應的形狀,催化劑板厚0.6mm,卡槽間隙為
5.4mm,所述的催化劑板無需壓S彎，從測試夾具的正面，將裁剪好的催化劑平板放入夾具中。催化劑板依次經(jīng)過上卡座2、下卡座3正面前卡槽、數(shù)個單卡槽片5的卡槽至上卡座2、下卡座3后卡槽,使催化劑模塊保持均勻的節(jié)距6_。最后在中間的側卡片4和左右兩側的側卡片4之間各放入一級裁剪合適的催化劑板，從而完成完整的催化劑測試模塊安裝。將催化劑模塊放入測試系統(tǒng)中，在370°C、氨氮摩爾比為1、氮氧化物濃度為400mg/m3，3.78%O2,煙氣流過催化劑的面速度為15m3/h/m2的條件下，催化劑脫硝效率為95.8%。
[0028]實施例2
[0029]一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，包括拉手1，上卡座2、下卡座3、側卡片4、單卡槽片5、連接片6。所述的上卡座2和下卡座3結構相同，對稱布置，上卡座2和下卡座3為中間鏤空的正方形板，上卡座2和下卡座3的正面加工有用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距的卡槽，脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定；上卡座2和下卡座3的側面加工有用于安裝單卡槽片5的安裝槽。所述的單卡槽片5的間隙和用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距與上卡座2和下卡座3相同。上卡座2、下卡座3正面加工的卡槽和單卡槽片5的卡槽用于固定脫硝催化劑。側卡片4上、下端通過連接片8焊接于上卡座2和下卡座3上，側卡片4在起到固定支承上卡座2和下卡座3作用的同時，中間的側卡片4和左右兩側的側卡片4還能組成固定裁剪合適的脫硝催化劑板結構，增加測試夾具的有效使用空間。所述的拉手I優(yōu)選弧形結構。所述催化劑板厚0.6mm,槽間隙為6mm,催化劑節(jié)距6.6mm,測試夾具外尺寸為68mm*68mm*120mm,則催化劑板為66mm*80mm,催化劑體積和表面積分別為0.000348m3和0.1056m2，則催化劑的幾何表面積為303m2/m3。
[0030]本發(fā)明的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具的使用方法為:將輥壓得到的催化劑板裁剪成與上卡座2和下卡座3的卡槽相適應的形狀,催化劑板厚0.6mm,卡槽間隙為6mm，所述的催化劑板無需壓S彎，從測試夾具的正面，將裁剪好的催化劑平板放入夾具中。催化劑板依次經(jīng)過上卡座2、下卡座3正面前卡槽、數(shù)個單卡槽片5的卡槽至上卡座2、下卡座3后卡槽，使催化劑模塊保持均勻的節(jié)距6.6_。最后在中間的側卡片4和左右兩側的側卡片4之間各放入一級裁剪合適的催化劑板，從而完成完整的催化劑測試模塊安裝。將催化劑模塊放入測試系統(tǒng)中，在370°C、氨氮摩爾比為1、氮氧化物濃度為400mg/m3，3.78%O2,煙氣流過催化劑的面速度為19m3/h/m2的條件下，催化劑脫硝效率為91.1 %。
[0031]實施例3
[0032]一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，包括拉手1，上卡座2、下卡座3、側卡片4、單卡槽片5、連接片6。所述的上卡座2和下卡座3結構相同，對稱布置，上卡座2和下卡座3為中間鏤空的正方形板，上卡座2和下卡座3的正面加工有用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距的卡槽，脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定；上卡座2和下卡座3的側面加工有用于安裝單卡槽片5的安裝槽。所述的單卡槽片5的間隙和用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距與上卡座2和下卡座3相同。上卡座2、下卡座3正面加工的卡槽和單卡槽片5的卡槽用于固定脫硝催化劑。側卡片4上、下端通過連接片8焊接于上卡座2和下卡座3上，側卡片4在起到固定支承上卡座2和下卡座3作用的同時，中間的側卡片4和左右兩側的側卡片4還能組成固定裁剪合適的脫硝催化劑板結構，增加測試夾具的有效使用空間。所述的拉手I優(yōu)選弧形結構。所述催化劑板厚0.6mm,槽間隙為6.4mm,催化劑節(jié)距7mm,測試夾具外尺寸為72mm*72mm*130mm,則催化劑板為70mm*90mm,催化劑體積和表面積分別為0.000441m3和0.126m2，則催化劑的幾何表面積為285.7m2/m3。
[0033]本發(fā)明的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具的使用方法為:將輥壓得到的催化劑板裁剪成與上卡座2和下卡座3的卡槽相適應的形狀,催化劑板厚0.6mm,卡槽間隙為
6.4mm,所述的催化劑板無需壓S彎，從測試夾具的正面，將裁剪好的催化劑平板放入夾具中。催化劑板依次經(jīng)過上卡座2、下卡座3正面前卡槽、數(shù)個單卡槽片5的卡槽至上卡座2、下卡座3后卡槽,使催化劑模塊保持均勻的節(jié)距7_。最后在中間的側卡片4和左右兩側的側卡片4之間各放入一級裁剪合適的催化劑板，從而完成完整的催化劑測試模塊安裝。將催化劑模塊放入測試系統(tǒng)中，在370°C、氨氮摩爾比為1、氮氧化物濃度為400mg/m3，3.78%
O2,煙氣流過催化劑的面速度為24m3/h/m2的條件下，催化劑脫硝效率為88.2%。
【權利要求】
1.一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，其特征在于:包括拉手(1)，上卡座(2)、下卡座(3)、側卡片(4)、單卡槽片(5)、連接片(6);所述的上卡座(2)和下卡座(3)結構相同，對稱布置，上卡座(2)和下卡座(3)為中間鏤空的正方形板，上卡座(2)和下卡座(3)的正面加工有用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距的卡槽，脫硝催化劑節(jié)距由卡間隙和催化劑板厚度決定；上卡座(2)和下卡座(3)的側面加工有用于安裝單卡槽片(5)的安裝槽；所述的單卡槽片(5)的間隙和用于控制板式脫硝催化劑節(jié)距與上卡座(2)和下卡座(3)相同；上卡座(2)、下卡座(3)正面加工的卡槽和單卡槽片(5)的卡槽用于固定脫硝催化劑；側卡片(4)上、下端分別固定聯(lián)接于上卡座(2)和下卡座(3)，側卡片(4)在起到固定支承上卡座(2)和下卡座(3)作用的同時，中間的側卡片(4)和左右兩側的側卡片(4)還能組成固定裁剪合適的脫硝催化劑板結構，增加測試夾具的有效使用空間。
2.如權利要求1所述的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，其特征在于:所述的側卡片(4)與上卡座(2)和下卡座(3)的固定聯(lián)接方式優(yōu)選側卡片(4)上、下端通過連接片(6)焊接于上卡座(2)和下卡座(3)上。
3.如權利要求1所述的一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具，其特征在于:所述的拉手(I)優(yōu)選弧形結構。
4.一種用于板式脫硝催化劑的測試夾具的使用方法為:將輥壓得到的催化劑板裁剪成與上卡座(2)和下卡座(3)的卡槽相適應的形狀，所述的催化劑板無需壓S彎，從測試夾具的正面，將裁剪好的催化劑平板放入夾具中；催化劑板依次經(jīng)過上卡座(2)、下卡座(3)正面前卡槽、數(shù)個單卡槽片(5)的卡槽至上卡座(2)、下卡座(3)后卡槽，使催化劑模塊保持均勻的節(jié)距；最后在中間的側卡片(4)和左右兩側的側卡片(4)之間各放入一級裁剪合適的催化劑板，從而完成完整的催化劑測試模塊安裝。
【文檔編號】B25B11/00GK104070482SQ201410305769
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】孫克寧, 喬金碩, 石偉, 尹肖菊 申請人:北京理工大學