一种研究新型干法水泥生产分解炉内选择性非催化还原性能的实验装置和实验方法

摘要

本发明公开了一种研究新型干法水泥生产分解炉内选择性非催化还原性能的实验装置和实验方法，所述实验装置由配气单元、反应单元和采样分析单元三部分组成，配气单元由气源、质量流量控制器、混合罐和蠕动泵组成。反应单元由模拟分解炉的石英反应器、立式管状电炉和控温仪组成。采样分析单元由鼓泡吸收管、大气采样仪和烟气分析仪组成。本发明中的配气参考了水泥生产分解炉内的实际气氛条件，包括固体物料条件，与现有技术中的固定床试验相比，本发明能更好地模拟水泥窑分解炉内的气固接触状态，增加气固接触时间，使试验所得数据与真实情况更吻合。因而本发明更具有全面性与实用性。

主权项

一种研究干法水泥生产分解炉内选择性非催化还原性能的实验装置，其特征在于：所述的实验装置由三部分组成，分别为配气单元、反应单元和采样分析单元；所述配气单元、反应单元和采样分析单元中连接各部件的气路采用聚四氟乙烯软管或不锈钢管；配气单元由气源、质量流量控制器、混合罐和蠕动泵组成，气源中除水蒸气以外的气体组分来自于空压机和气瓶，气源中的水蒸气则用蠕动泵将水定量注入气路并在高温下汽化来提供；气源气体的流量由质量流量控制器控制；混合罐用于将各气体组分充分混合；反应单元由模拟分解炉的石英反应器、立式管状电炉和控温仪组成；石英反应器为内外套管结构，且有两个进气口，分别为内管上端进气口和外管下端进气口；模拟烟气由下端进气口进入外管，还原性气流由上端进气口进入内管；内管末端位于外管内部，并且内管末端的侧壁均匀开孔，内管内的气体通过侧壁开孔扩散进入外管，以使两股气流充分混合并进行反应；石英反应器内有承载固体物料的石英砂筛板，且石英砂筛板位于气流混合处的上部，并固定在外管内壁与内管外壁之间；外管内向上运动的混合气可将石英砂筛板上的固体物料吹至悬浮态；石英反应器最上部为断面直径大于外管管径的球状气固分离室，球状气固分离室顶部设置有出气口，出气口的末端采用标准磨砂口与后续玻璃管连接，同时出气口也作为固体物料的加料和卸料口；石英反应器由立式管状电炉加热，温度由热电偶耦合自动控温仪调控；所述模拟烟气中包含氮气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮和氧气；采样分析单元由鼓泡吸收管、大气采样仪和烟气分析仪组成，在靠近石英反应器下端进气口和出气口的位置设有气体采样点；氨气用盛有定量硫酸吸收液的鼓泡吸收管和大气采样仪进行采样，并用纳氏试剂分光光度法进行检测；氧气、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫的浓度则由烟气分析仪测定。