[发明专利]SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法

权利要求书

1.一种SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

搭建SCR催化剂活性检测实验台，该实验台包括：

微量水泵、汽化器、混合器、预热器、加热电炉、NO气体标准气瓶、O₂气体标准气瓶、N₂气体标准气瓶、NH₃气体标准气瓶、反应器和烟气分析仪；其中，微量水泵、汽化器、预热器、反应器通过导管连接；混合器通过导管连接NO气体标准气瓶、O₂气体标准气瓶和N₂气体标准气瓶，分别接入NO气体、O₂气体和N₂气体；反应器通过导管连接NH₃气体标准气瓶，接入NH₃气体；汽化器产生H₂O气体，反应器置于加热电炉中；

实验操作过程如下：

从现场服役的整块催化剂中切出试样块，将试样块放置在反应器中，设定各次实验的实验参数，包括：反应器内部温度、实验气体导入量以及氨氮比；

实验时，先通入O₂气体和N₂气体，启动加热电炉以恒定升温速率将反应器内部加热至设定温度，待温度保持稳定后通入NO气体，待NO的浓度稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度；然后通入NH₃气体在反应器中进行反应，待反应后的NO气体浓度趋于稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度；

建立反应器中催化剂的化学反应模型，根据记录的NO气体浓度参数，催化剂的结构参数以及化学反应模型计算催化剂的动力学参数，将所述动力学参数设为催化剂动力学参数的初始值，利用氨氧化动力学参数对所述催化剂动力学参数的初始值进行逐步回归寻优，获取催化剂在氨氧化状态下的动力学参数。

2.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，其特征在于，所述实验中反应器内部温度分别为290℃、320℃、350℃、380℃；实验中气体为NO气体300ppm，O₂气体为5%，H₂O气体为10%，其余部分为N₂气体；氨氮比分别为0.5、0.8、1.1。

3.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，其特征在于，在实验数据稳定30分钟后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度数据。

4.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，其特征在于，实验的催化剂包括：新波纹板催化剂和服役40200h的波纹板催化剂、新蜂窝状催化剂和服役20000h的蜂窝状催化剂。

5.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，其特征在于，每种催化剂重复两次实验，记录数据为取两次实验的平均值。

6.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，其特征在于，所述催化剂的化学反应模型包括：

微元体积的控制方程，如公式：

RNO(1-ϵB)·A·dl=A·u·CNO0dxNO]]>

式中，R_NO为单位体积催化剂的NO反应速率（mol/m³-cat/s），ε_B为催化剂床层的孔隙率，A为催化剂入口截面积（m²），l为催化剂的长度，u为烟气的表观速度（m/s），为NO的反应器入口摩尔浓度（mol/m³），x_NO为NO的转化率。