本實(shí)用新型涉及一種柔性抗高溫催化劑固定反應(yīng)器，屬于固體粉末或涂有催化劑的載體的催化性能測(cè)試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

汽車的廣泛應(yīng)用極大地便利了國(guó)內(nèi)民眾的生活和工作，但汽車的發(fā)展也是一把雙刃劍，如以石油為燃料傳統(tǒng)汽車，大量地消耗了不可再生的石油資源，與日俱增的能源需求則加劇了全球能源危機(jī)，汽車尾氣排放日益增多也對(duì)人類生存環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。在汽車尾氣排放中，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境危害最大的當(dāng)屬NO_X。為滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)，SCR 技術(shù)已成為中重型柴油機(jī)企業(yè)首選降低 NOx技術(shù)路線。SCR是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系，而且存在一個(gè)溫度窗口。因而對(duì)SCR催化劑提出了巨大難題。對(duì)于新鮮樣件的催化劑，催化活性是最能直接反映催化劑性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是De-NOx催化劑驗(yàn)收的重要依據(jù)。因此，催化劑性能評(píng)價(jià)對(duì)De-NOx系統(tǒng)具有重要的影響，直接關(guān)系到NOx 是否達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

目前通常采用石英管或不銹鋼管作為催化劑的固定反應(yīng)床，裝填1～3ml催化劑粉末后兩端用玻璃石英棉堵住將其放置于管式爐中加熱（100～600℃），與模擬配氣和氣體分析儀進(jìn)行連接即可進(jìn)行催化劑的活性測(cè)試。此測(cè)試裝置中催化劑的固定反應(yīng)床尤為重要，是獲得真實(shí)催化活性數(shù)值的關(guān)鍵所在。在實(shí)際使用測(cè)試過程中固定反應(yīng)床存在以下缺點(diǎn)：（1）不銹鋼材質(zhì)在高于500℃溫度條件下，測(cè)試后易發(fā)生螺紋咬合現(xiàn)象，導(dǎo)致測(cè)試裝置報(bào)廢；（2）對(duì)模擬尾氣也有催化作用，不能真實(shí)反映催化劑的本身的反應(yīng)活性；（3）采用石英管時(shí)兩端分別通過橡膠管與進(jìn)氣端和氣體分析儀相連接，管路件密封不緊密，氣體極易泄漏，特別是NH₃和NOx給操作人員帶來極大身體損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種柔性抗高溫催化劑固定反應(yīng)器，其采用SUH660不銹鋼能夠耐高溫耐腐蝕，即使在高于600℃使用后也不會(huì)發(fā)生咬合現(xiàn)象，且化學(xué)惰性耐腐蝕性好，不與測(cè)試評(píng)價(jià)的催化劑反應(yīng)；管路連接均采用不銹鋼管，裝置的連接氣密性好；采用外螺紋的腔體和內(nèi)螺紋的腔帽作為催化劑固定反應(yīng)床，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑填裝及裝置清洗、拆卸方便。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：柔性抗高溫催化劑固定反應(yīng)器，由不銹鋼管、固定反應(yīng)床腔體和腔帽組成，其特征在于：不銹鋼管與固定反應(yīng)床腔體連接，固定反應(yīng)床腔體和腔帽連接，腔帽與不銹鋼管連接。

本實(shí)用新型的積極效果是其可操作溫度高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑填裝及裝置清洗、拆卸方便；采用SUH660不銹鋼，化學(xué)惰性耐腐蝕性好，不會(huì)對(duì)測(cè)試的催化劑活性產(chǎn)生影響；裝置密封性好，沒有氣體泄漏。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型專利的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，a-1為不銹鋼管，a-2為固定反應(yīng)床腔體，a-3為腔帽。

圖2為本實(shí)用新型專利催化劑填裝順序示意圖；

圖中，a-1為帶有不銹鋼管，a-2為固定反應(yīng)床腔體，a-3為腔帽，a-4為粉末催化劑或者涂有催化劑的載體，a-5為石英棉。

圖3為本實(shí)用新型專利在脫硝測(cè)試試驗(yàn)中裝置圖；

圖中，a為可視化催化劑活性測(cè)試裝置,1為程序升溫管式爐，2為變徑/直通連接件, 3為多組分氣體分析儀，4為計(jì)算機(jī)，,5-1為O2氣路，5-2為NO氣路，5-3為NO2氣路，5-4為N2氣路，5-5為NH3氣路，6為水蒸氣發(fā)生氣路，7為氣體混合罐，8為質(zhì)量流量控制器，9為三通閥，10為尾氣處理裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：如圖1所示，柔性抗高溫催化劑固定反應(yīng)器，由不銹鋼管a-1、固定反應(yīng)床腔體a-2和腔帽a-3組成；其特征在于：不銹鋼管a-1與固定反應(yīng)床腔體a-2連接，固定反應(yīng)床腔體a-2和腔帽a-3連接，腔帽a-3與不銹鋼管a-1連接。

如圖2所示，使用時(shí)將材質(zhì)為SUH660的固定反應(yīng)床腔體a-2與材質(zhì)為SUH660的不銹鋼管a-1連接處放入玻璃石英棉a-5，防止催化劑粉末被吹散；裝填3mL粉末催化劑a-4與材質(zhì)為SUH660的固定反應(yīng)床腔體a-2內(nèi)；將材質(zhì)為SUH660的腔帽a-3與材質(zhì)為SUH660的不銹鋼管a-1連接處放入玻璃石英棉a-5，防止催化劑粉末被吹散；材質(zhì)為SUH660的固定反應(yīng)床腔體a-2和材質(zhì)為SUH660的腔帽a-3通過螺紋連接，用扳手夾住凹槽部分便于夾緊密封后，按照?qǐng)D3所示進(jìn)行連接，將柔性抗高溫催化劑固定反應(yīng)器放入管式爐1中，使催化劑填裝部分正好位于管式爐加熱膛中間，a-1兩端分別通過變徑/直通2連接件連接至管路。打開氣體分析儀3，預(yù)熱10-20min；打開計(jì)算機(jī)4上的流量控制軟件，打開O2氣路5-1， NO氣路5-2， NO2氣路5-3， N2氣路5-4，NH3氣路5-5，打開水蒸汽發(fā)生器6，所有氣體經(jīng)過混合罐7進(jìn)行混合后，調(diào)節(jié)三通閥9前后端，使氣路不經(jīng)過管式爐中的可視催化劑固定反應(yīng)床，氣路未經(jīng)過催化劑一側(cè)直接進(jìn)入氣體分析儀中；待數(shù)據(jù)平穩(wěn)后讀取NOx數(shù)值三次，取其平均數(shù)，此時(shí)NOx數(shù)值為1056ppm;將管式爐1進(jìn)行程序升溫設(shè)置，當(dāng)達(dá)到加熱溫度后，調(diào)節(jié)三通閥9前后端，使氣路經(jīng)過催化劑一側(cè)，待NOx數(shù)值穩(wěn)定后讀取三次數(shù)值，平均值為58ppm，經(jīng)計(jì)算，該催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率94.5%。