[发明专利]一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统及方法

权利要求书

1.一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，包括配气系统，抽真空系统(10)，温控装置(14)和冷却系统(15)，以及立式结构的炉体(11)，设置在炉体(11)内的炉膛保温层(13)，设置在炉膛内的反应管(19)；

所述的炉膛保温层(13)呈多层设置，相邻两层之间设置有用于冷却介质循环的冷却通路；

所述的温控装置(14)的测温端和加热端均设置在炉膛内；

所述的冷却系统(15)用于冷却介质的循环降温，输出端连接冷却通路的输入端，输入端连接冷却通路的输出端；

所述的反应管(19)内设置有支撑层(12)，输入端连接并联的配气系统和抽真空系统(10)，输出端连接分析吸收系统。

2.根据权利要求1所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，炉膛内平行设置的两只反应管(19)形成一组，一只反应管(19)内的支撑层(12)装载催化剂，另一只反应管(19)内的支撑层(12)未装载催化剂；两只反应管(19)并联，输入端均连接并联的配气系统和抽真空系统(10)，输出端均连接分析吸收系统。

3.根据权利要求1所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，所述的支撑层(12)呈圆板状设置，边缘对称设置有凹槽(21)。

4.根据权利要求1所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，反应管(19)两端经法兰密封(20)伸出炉体(11)设置，伸出炉体(11)的反应管(19)端部设置有冷却装置。

5.根据权利要求1所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，所述的配气系统包括气体预混装置(7)，分别并行连接在气体预混装置(7)输入端的试验气瓶，依次连接在气体预混装置(7)输出端的管式炉进气阀(8)和进气流量计(9)；

所述的试验气瓶包括N₂气瓶(1)、CO气瓶(2)、O₂气瓶(3)和CO₂气瓶(4)，试验气瓶经与其一一对应的气体阀门(5)和配气流量计(6)连接到气体预混装置(7)输入端。

6.根据权利要求1所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，所述的分析吸收系统包括依次连接在反应管(19)输出端的CO\CO₂分析仪(16)和气体吸收瓶(17)。

7.根据权利要求1所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，所述的分析吸收系统包括连接在反应管(19)输出端的气体吸收瓶(17)，以及设置在反应管(19)输出端和气体吸收瓶(17)之间的气体取样管(18)。

8.根据权利要求1所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，其特征在于，反应管(19)采用石英反应管或刚玉反应管，支撑层(12)采用陶瓷砂芯、石英棉、石英砂板或石英棉板(22)制成。

9.一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验方法，其特征在于，基于权利要求1-8任意一项所述的系统，包括如下步骤，

步骤1，通过抽真空系统(10)将反应管(19)和系统内的氧气排出，并充入保护气体；

步骤2，通过温控装置(14)对炉膛进行加热控制，经温控装置(14)达到目标温度，配气系统输入的气体通过催化剂时发生氧化还原反应，再离开管式炉，利用分析吸收系统进行主要成分分析和废气吸收处理。

10.根据权利要求9所述的一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验方法，其特征在于，每次试验时，由N₂气瓶提供的N₂作为排除氧气的保护气体，由N₂气瓶(1)、CO气瓶(2)、O₂气瓶(3)和CO₂气瓶(4)提供的对应气体进行混合后得到混合气体；

进入管式炉的混合气体分为两路，分别通过没有催化剂的反应管，和装载了催化剂的反应管；在分析中进行数据处理时，以没有催化剂的反应管采集数据为对照。