一、裝置組成與原理

1. 核心組成

• 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

二、操作流程

1. 準備工作

• 催化劑裝填：

1. 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。

2. 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：

1. 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。

2. 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

四、維護保養

1. 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）。

2. 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。

3. 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

1. 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。

  
  

2. 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。

3. 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。

4. 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