[发明专利]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

权利要求书

1.一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，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；

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半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；

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。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：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。

4.一种采用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方法，其特征在于：采用权利要求1中提供的试验装置，具体包括如下步骤：

(a)将定量的模拟水泥生料组分的固体物料从石英反应器的出气口加入到石英反应器的外管内部，使固体物料均匀分布于石英砂筛板上；

(b)连接气路，仪器开机预热，设置热电偶耦合自动控温仪升温程序；

(c)启动热电偶耦合自动控温仪的升温程序开始加热，同时只向石英反应器内通入与实验流量相当的空气；

(d)升温程序升到指定温度并且石英反应器内温度稳定时，将气相组分按实验研究目的调至实验值，并待达到平衡后，采样分析各气体组分的浓度；

(e)实验结束后用空气吹洗石英反应器，关闭各仪器，待石英反应器冷却后将固体物料卸出；

(f)根据研究需要，改变固体物料组分、气相组成和反应温度，重复(a)～(e)的步骤，从而建立各影响因素与选择性非催化还原脱硝性能之间的关系；所述影响因素包括固体物料组分、气相组成、还原剂的添加位置和反应温度。