[發(fā)明專利]一種研究新型干法水泥生產(chǎn)分解爐內(nèi)選擇性非催化還原性能的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410138002.7
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN103913548A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱天樂(lè);范維義;孫軼斐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種研究新型干法水泥生產(chǎn)分解爐內(nèi)選擇性非催化還原性能的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的實(shí)驗(yàn)裝置由三部分組成，分別為配氣單元、反應(yīng)單元和采樣分析單元；

配氣單元由氣源、質(zhì)量流量控制器、混合罐和蠕動(dòng)泵組成，氣源中除水蒸氣以外的氣體組分來(lái)自于空壓機(jī)和氣瓶，氣源中的水蒸氣則用蠕動(dòng)泵將水定量注入氣路并在高溫下汽化來(lái)提供；氣源氣體的流量由質(zhì)量流量控制器控制；混合罐用于將各氣體組分充分混合；

反應(yīng)單元由模擬分解爐的石英反應(yīng)器、立式管狀電爐和控溫儀組成；石英反應(yīng)器為內(nèi)外套管結(jié)構(gòu)，且有兩個(gè)進(jìn)氣口，分別為內(nèi)管上端進(jìn)氣口和外管下端進(jìn)氣口；模擬煙氣由下端進(jìn)氣口進(jìn)入外管，還原性氣流由上端進(jìn)氣口進(jìn)入內(nèi)管；內(nèi)管末端位于外管內(nèi)部，并且內(nèi)管側(cè)壁均勻開孔，內(nèi)管內(nèi)的氣體通過(guò)側(cè)壁開孔擴(kuò)散進(jìn)入外管，以使兩股氣流充分混合并進(jìn)行反應(yīng)；石英反應(yīng)器內(nèi)有承載固體物料的石英砂篩板，且石英砂篩板位于氣流混合處的上部，并固定在外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁之間；外管內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的混合氣可將石英砂篩板上的固體物料吹至懸浮態(tài)；石英反應(yīng)器最上部為半徑大于外管管徑的球狀氣固分離室，球狀氣固分離室頂部設(shè)置有出氣口，出氣口的末端采用標(biāo)準(zhǔn)磨砂口與后續(xù)玻璃管連接，同時(shí)出氣口也作為固體物料的加料和卸料口；石英反應(yīng)器由立式管狀電爐加熱，溫度由熱電偶耦合自動(dòng)控溫儀調(diào)控；

采樣分析單元由鼓泡吸收管、大氣采樣儀和煙氣分析儀組成，在靠近石英反應(yīng)器下端進(jìn)氣口和出氣口的位置設(shè)有氣體采樣點(diǎn)；氨氣用盛有定量硫酸吸收液的鼓泡吸收管和大氣采樣儀進(jìn)行采樣，并用納氏試劑分光光度法進(jìn)行檢測(cè)；氧氣、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫的濃度則由煙氣分析儀測(cè)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述配氣單元、反應(yīng)單元和采樣分析單元中連接各部件的氣路采用聚四氟乙烯軟管或不銹鋼管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述模擬煙氣中包含氮?dú)狻⒍趸肌⒁谎趸肌⒍趸颉⒁谎趸脱鯕狻?/p>

4.一種采用研究新型干法水泥生產(chǎn)分解爐內(nèi)選擇性非催化還原性能的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1中提供的試驗(yàn)裝置，具體包括如下步驟：

(a)將定量的模擬水泥生料組分的固體物料從石英反應(yīng)器的出氣口加入到石英反應(yīng)器的外管內(nèi)部，使固體物料均勻分布于石英砂篩板上；

(b)連接氣路，儀器開機(jī)預(yù)熱，設(shè)置熱電偶耦合自動(dòng)控溫儀升溫程序；

(c)啟動(dòng)熱電偶耦合自動(dòng)控溫儀的升溫程序開始加熱，同時(shí)只向石英反應(yīng)器內(nèi)通入與實(shí)驗(yàn)流量相當(dāng)?shù)目諝猓?/p>

(d)升溫程序升到指定溫度并且石英反應(yīng)器內(nèi)溫度穩(wěn)定時(shí)，將氣相組分按實(shí)驗(yàn)研究目的調(diào)至實(shí)驗(yàn)值，并待達(dá)到平衡后，采樣分析各氣體組分的濃度；

(e)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用空氣吹洗石英反應(yīng)器，關(guān)閉各儀器，待石英反應(yīng)器冷卻后將固體物料卸出；

(f)根據(jù)研究需要，改變固體物料組分、氣相組成和反應(yīng)溫度，重復(fù)(a)～(e)的步驟，從而建立各影響因素與選擇性非催化還原脫硝性能之間的關(guān)系；所述影響因素包括固體物料組分、氣相組成、還原劑的添加位置和反應(yīng)溫度。