[发明专利]一种交变加热方式下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置及测试方法

权利要求书

1.一种交变加热方式下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，包括：

实验段(1)，呈柱形，水平设置，在其中进行颗粒床煅烧反应；

交变加热系统(2)，包裹实验段(1)，对实验段(1)进行交变加热；

二氧化碳预热系统(10)，接实验段(1)的一端，对从该端进入实验段(1)的二氧化碳进行加热；

二氧化碳冷却系统(14)，接实验段(1)的另一端，对从该端出实验段(1)的二氧化碳进行冷却；

除尘与动力系统，接在二氧化碳冷却系统(14)和二氧化碳预热系统(10)之间，对冷却后的二氧化碳除尘后，送入二氧化碳预热系统(10)加热，形成循环，其中所述除尘与动力系统包括布袋除尘器(13)、离心风机(11)和变频器(12)，在离心风机(11)的出口处安装有与数据采集控制系统(9)相连的流量传感器；

数据采集控制系统(9)，采集反应过程中的环境参数数据；

其特征在于，所述交变加热系统(2)包括与控制柜相连的多个环形加热炉，各环形加热炉依次包裹实验段(1)，所述交变加热是调节各加热炉的功率在轴向动态变化实现的，所述轴向动态变化为：按安装顺序，各环形加热炉的功率呈方波或正弦波变化。

2.根据权利要求1所述交变加热方式下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，其特征在于，所述实验段(1)内部不同的轴向位置和径向位置上布置有与数据采集控制系统(9)相连的温度传感器，所述实验段(1)进出口处布置有与数据采集控制系统(9)相连的压力传感器。

3.根据权利要求1所述交变加热方式下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，其特征在于，所述二氧化碳预热系统(10)包括与实验段(1)一端连接的管道以及包裹在该管道之外的与控制柜相连的多个环形加热炉。

4.根据权利要求1所述交变加热方式下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，其特征在于，所述二氧化碳冷却系统(14)采用翅片管换热器，在换热器气侧和水侧的进口及出口管路上分别安装有与数据采集控制系统(9)相连的温度传感器。

5.根据权利要求1所述交变加热方式下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，其特征在于，以实验段(1)高温煅烧反应生成的二氧化碳为循环工质。

6.一种基于权利要求l-5中任意一项所述交变加热方式下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置的测试方法，其特征在于，包括：

1)循环系统二氧化碳流量控制：

数据采集控制系统(9)通过读取流量计测量进入二氧化碳预热系统(10)的二氧化碳流量信息，通过调节变频器(12)的示数，对循环系统中的二氧化碳流量进行调节，直至达到设定值；

2)实验段入口二氧化碳温度控制：

数据采集控制系统(9)通过读取温度传感器测量进入交变加热系统(2)前后的温度信息，通过控制柜调节交变加热系统(2)的功率，使交变加热系统(2)出口二氧化碳的温度达到设定值；

3)交变加热方式的控制

通过调节交变加热系统(2)的功率，使沿流动方向轴向温度呈方波或正弦变化；

4)高温煅烧反应产物活性及产量测量

通过对实验前后实验段(1)的重量进行测量，换算出碳酸盐煅烧分解产物的生成量；通过将分解产物水化，并加入一定浓度的盐酸，根据一定时间下盐酸的消耗量，换算出产物的活性度。