[发明专利]一种热载气温度震荡条件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

1.一种热载气温度震荡条件下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，其特征在于，包括：

实验段（8），呈柱形，水平设置，在其中进行颗粒床煅烧反应，所述实验段（8）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（14）相连的温度传感器和压力传感器；

二氧化碳加热系统，包括与实验段（8）一端连接的管道（1）以及包裹在管道（1）之外的与控制柜相连的多个环形加热炉，对经管道（1）从该端进入实验段（8）的二氧化碳进行加热，通过控制各个所述环形加热炉的功率，使得出管道（1）的二氧化碳温度呈方波或余弦波变化；所述加热炉包括用于预热到指定温度的位于前侧的加热炉和用于控制震荡加热的位于后侧的加热炉，用于预热的加热炉的个数至少为煅烧反应温度和环境温度差值除以每个加热炉可加热提高的温度差，用于控制震荡加热的加热炉至少需要1个，以实现温度的震荡变化；

二氧化碳冷却系统（10），接实验段（8）的另一端，对从该端出实验段（8）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（10）和二氧化碳加热系统之间，对冷却后的二氧化碳除尘后，送入二氧化碳加热系统加热，形成循环；

数据采集控制系统（14），采集反应过程中的环境参数数据，通过对实验前后实验段（8）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。

2.根据权利要求1所述热载气温度震荡条件下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，其特征在于，所述管道（1）中设置有金属丝网（15）。

3.根据权利要求1所述热载气温度震荡条件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（10）采用翅片管换热器，二氧化碳流动方向与冷却水呈逆流布置，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（14）相连的温度传感器。

4.根据权利要求1所述热载气温度震荡条件下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置，其特征在于，所述除尘与动力系统包括布袋除尘器（11）、离心风机（13）和变频器（12），在离心风机（13）的出口处安装有与数据采集控制系统（14）相连的流量传感器。

5.根据权利要求1所述热载气温度震荡条件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（8）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5所述热载气温度震荡条件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（14）通过读取流量计测量进入二氧化碳加热系统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（14）通过读取温度传感器数据测量进入二氧化碳加热系统前后的温度信息，通过控制柜调节每个加热炉的功率，使加热炉出口二氧化碳的温度达到碳酸盐的煅烧反应温度，并呈动态变化；

3）实验段内部温度分布测量

通过数据采集控制系统（14）读取实验段（8）内不同的轴向和径向位置的温度传感器数据，获得煅烧反应过程中温度的非均匀分布；

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（8）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。