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巖征儀器scr脫硝催化劑評價裝置使用說明

更新時間：2025-05-27

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以下是關于 SCR 脫硝催化劑評價裝置的使用說明，涵蓋裝置組成、操作流程、參數設置、維護保養及安全注意事項等內容，適用于實驗室或小型中試場景。

一、裝置組成與原理

1. 核心組成

SCR（選擇性催化還原）脫硝催化劑評價裝置主要包括以下模塊：

配氣系統：提供模擬煙氣（如 N?、O?、NO、NH?等氣體），可調節各組分濃度。
預熱系統：加熱氣體至反應所需溫度（通常 150~450℃）。
反應器：裝載催化劑樣品，內部設置測溫點，實現氣固催化反應（NO + NH? → N? + H?O）。
檢測分析系統：在線監測進出口氣體中 NO、NO?、NH?濃度（如紅外氣體分析儀、化學發光法檢測儀）。
控制系統：集成溫度、流量、壓力等參數的顯示與調節功能（如 PLC 或觸摸屏控制）。

2. 工作原理

模擬煙氣經配氣、預熱后通過催化劑床層，在特定溫度和催化劑作用下，NH?選擇性還原 NO?為無害的 N?和 H?O。通過對比進出口氣體成分，評價催化劑的脫硝效率、NH?逃逸率、抗毒性等性能。

二、操作流程

1. 準備工作

催化劑裝填：

將催化劑破碎或篩分至合適粒徑（如 20~40 目），稱量后裝入反應器中部恒溫區，兩端用石英棉或惰性填料（如石英砂）固定，避免氣流短路。
記錄催化劑體積（V）或質量（m），用于計算空速（SV = 氣體流量 / V）。

氣密性檢查：
關閉所有氣體出口，通入 N?至系統壓力略高于常壓（如 0.1 MPa），觀察壓力表 30 分鐘，壓力下降＜5% 視為氣密性良好。
氣體配比設置：
根據實驗需求設定模擬煙氣成分（如 NO 濃度 500~1000 ppm，O?含量 3~5%，N?為平衡氣），NH?/NO 摩爾比（通常 0.8~1.2）通過質量流量計精確控制。

2. 升溫與活化

開啟預熱系統：
通過控制系統設定反應器入口溫度（如從室溫以 5~10℃/min 速率升至目標溫度，如 300℃），同時通入 N?吹掃（避免催化劑暴露于空氣或 NH?中受潮）。
催化劑活化：
升溫至設定溫度后，穩定 30~60 分鐘，確保催化劑達到熱平衡。

3. 性能測試

通入反應氣：
依次開啟 NO、O?、NH?和 N?鋼瓶閥門，通過質量流量計調節至目標流量，混合氣體經預熱后進入反應器。
數據采集：

每 10~30 分鐘記錄一次進出口氣體濃度、溫度、壓力、流量等參數。
穩定運行 1~2 小時后，取平均值計算脫硝效率（η = (C? - C)/C? × 100%，C?為入口 NO 濃度，C 為出口 NO 濃度）和 NH?逃逸率。

變工況測試（可選）：

改變溫度（如 200℃、250℃、350℃），繪制脫硝效率 - 溫度曲線（活性窗口）。
調整空速（如 10000 h?1、20000 h?1），評估催化劑處理負荷能力。
引入 SO?（如 200 ppm）或粉塵，測試催化劑抗硫性或抗堵塞性能。

4. 停機流程

停止反應氣：先關閉 NH?鋼瓶，繼續通入 N?吹掃 30 分鐘（防止 NH?殘留導致催化劑中毒）。
降溫：關閉預熱電源，自然降溫至室溫后，關閉所有氣體閥門和電源。
催化劑回收：如需更換催化劑，待反應器冷卻后拆卸，取出舊催化劑并妥善處理（如重金屬催化劑需按危廢處理）。

三、關鍵參數設置

參數	典型范圍	影響與注意事項
反應溫度	150~450℃	低于 200℃可能導致 NH?與 NO?生成銨鹽，高于 400℃可能引起催化劑燒結。
空速（SV）	5000~30000 h?1	空速過高會縮短氣體停留時間，降低脫硝效率；空速過低影響處理量。
NH?/NO 摩爾比	0.8~1.2	超過 1.0 可能導致 NH?逃逸增加，需平衡效率與氨耗。
O?濃度	3~5%（體積分數）	低濃度 O?可能抑制氧化型催化劑活性，高濃度可能促進副反應。
SO?濃度	0~2000 ppm（可選）	模擬含硫煙氣時需控制濃度，避免催化劑硫酸鹽化中毒。

四、維護保養

定期檢查：

每周檢查氣體管路密封性，防止漏氣（可用肥皂水涂抹接口）。
每月校準氣體流量計和濃度檢測儀（如用標準氣體驗證）。

催化劑維護：

避免催化劑暴露于水蒸氣或酸霧中，長期停用需密封保存于干燥環境。
若催化劑積灰，可在惰性氣氛下用氮氣吹掃或輕輕振動反應器清除。

設備清潔：

反應器內壁和管路若有銨鹽結晶（如 NH?NO?），可用溫水沖洗后干燥。
清理預熱器和反應器底部的冷凝水，防止管路堵塞。

五、安全注意事項

氣體安全：

NH?為有毒氣體，需在通風櫥或防爆環境中操作，配備氨氣泄漏報警器。

高溫防護：

反應器和預熱器表面溫度高，需佩戴隔熱手套，禁止直接觸摸。
高溫運行時避免拆卸管路，防止燙傷或氣流沖擊。

電氣安全：

裝置接地需可靠，避免短路或漏電，定期檢查線路老化情況。

應急處理：

若發生氣體泄漏，立即關閉鋼瓶閥門，開啟通風系統，人員撤離至安全區域。
催化劑粉末避免吸入或接觸皮膚，操作時需佩戴口罩和手套。

六、常見問題與解決方法

問題	可能原因	解決措施
脫硝效率低于預期	催化劑活性下降	檢查是否中毒或老化，更換新催化劑。
NH?逃逸率過高	NH?/NO 摩爾比過大	降低 NH?流量，調整摩爾比至 0.9~1.0。
系統壓力驟升	催化劑床層堵塞	停機清理催化劑或更換粒徑均勻的樣品。
溫度控制不穩定	熱電偶故障或加熱元件損壞	校準熱電偶，更換加熱絲或控制器。

通過規范操作和定期維護，SCR 脫硝催化劑評價裝置可準確評估催化劑的性能參數，為工業脫硝工藝優化提供數據支撐。實際使用中需結合具體催化劑類型（如釩鈦基、分子篩基）調整測試條件，并嚴格遵守安全操作規程。

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