【技术实现步骤摘要】
一种可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置
本技术涉及化工试验设备
，特别涉及一种可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置。
技术介绍
煤、垃圾和生物质等固体燃料通常含有Pb、Cd、Zn、Cu、Na、K等半挥发性金属元素。在燃烧、气化或热解的高温条件下，这些金属元素部分或全部挥发形成金属蒸气，然后随烟气离开炉膛，接着经过换热器后随着烟温降低而发生冷凝，容易富集在亚微米颗粒物甚至超细颗粒物中。这些细小颗粒难以被除尘设备高效捕集，其中的重金属元素是颗粒物毒性的主要来源，碱金属元素是组成颗粒物的主要基质之一，严重危害人体健康。对于准东煤（Na含量高）和草本类生物质（K含量高）等碱金属含量高的固体燃料来说，高温烟气中高浓度的碱金属蒸气还会导致烟道内换热器积灰、高温腐蚀以及炉内结渣等问题的产生，严重干扰锅炉运行。掌握固体燃料燃烧、气化、热解过程中的半挥发性金属的挥发特性是降低半挥发性金属危害的第一步，是广大研究者的重要研究方向。管式炉是研究固体燃料燃烧、气化、热解而广泛使用的反应器，具有操作简单，工况可控的优点。前人设计的管式炉试验系统中，通常采用放置在管式炉外的吸收液或石英纤...
【技术保护点】
1.一种可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置包括水平管式炉系统、金属蒸气收集系统、供气系统和控制器；水平管式炉系统包括炉体、炉管、反应物容器、挡板和伸缩装置，反应物容器置于炉管内，炉管位于炉体内且炉管的两端伸出炉体，炉体的侧壁设有炉体插槽，炉管上与炉体插槽相对应的位置设有炉管插槽，挡板依次插入炉体插槽和炉管插槽，且与伸缩装置相连，伸缩装置能带动挡板通过炉管插槽插入炉管内，或者带动挡板从炉管内退回至炉管插槽内；金属蒸气收集系统包括多个采样管、三通电磁阀和抽气泵，每个采样管均包括冷凝部和过滤部，冷凝部包括内筒和外筒，外筒套在内筒...
【技术特征摘要】
1.一种可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置，其特征在于：所述可动态收集金属蒸气的管式炉试验装置包括水平管式炉系统、金属蒸气收集系统、供气系统和控制器；水平管式炉系统包括炉体、炉管、反应物容器、挡板和伸缩装置，反应物容器置于炉管内，炉管位于炉体内且炉管的两端伸出炉体，炉体的侧壁设有炉体插槽，炉管上与炉体插槽相对应的位置设有炉管插槽，挡板依次插入炉体插槽和炉管插槽，且与伸缩装置相连，伸缩装置能带动挡板通过炉管插槽插入炉管内，或者带动挡板从炉管内退回至炉管插槽内；金属蒸气收集系统包括多个采样管、三通电磁阀和抽气泵，每个采样管均包括冷凝部和过滤部，冷凝部包括内筒和外筒，外筒套在内筒外，且内筒的端部和外筒的端部通过带孔的圆环片连接，过滤部包括空心塞和过滤筒，空心塞插入冷凝部一端的内筒内，且空心塞插入内筒内的部分套有过滤筒，采样管用于收集金属蒸气，三通电磁阀的一个端口通过管路与抽气泵的抽气端连接，另外两个端口分别连接两个采样管，所述另外两个端口分别通过管路与所述两个采样管的空心塞连接；供气系统与炉管的一端连接，当收集金属蒸气时，供气系统为炉管供气，抽气泵抽气，与三通电磁阀连接的两个采样管的冷凝部轮流插入炉管的另一端，炉管的另一端插入其中一个与三通电磁阀连接的采样管后，反应物容器和插入炉管的冷凝部位于炉管插槽的两侧，此时挡板位于炉管插槽内，控制器控制插入炉管内的采样管与三通电磁阀连接的端口打开，以及同时控制抽气泵与三通电磁阀连接的端口打开，抽气泵的抽气量大于供气系统的供气量，使炉管内及插入炉管内的冷凝部处于负压状态，空气通过冷凝部带孔的圆环片进入炉管内，所述空气和供气系统提供的气体对炉管内的金属蒸气进行冷却，金属蒸气遇冷形成的金属颗粒粘附在冷凝部内筒的壁面以及被过滤筒的外壁面过滤，当所述其中一个与三通电磁阀连接的采样管收集完毕后，控制器控制伸缩装置带动挡板通过炉管插槽插入炉管内，同时供气系统停止供气，将炉管内的采样管取出，将另一个与三通电磁阀连接的采样管插入炉管的另一端，控制器首先控制插入炉管内的采样管与三通电磁阀连接的端口打开，然后再控制伸缩装置带动挡板从炉管内退回至炉管插槽内，同时供气系统供气，另一个与三通电磁阀连接的采样管开始收集金属蒸气，将与三通电磁阀连接的已经收集完金属蒸气的采样管拆卸，将还未收集金属蒸气的采样...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昕晔，杜荣，刘玉莹，董昊，林萍芳，张程文，赵志远，程运，卜昌盛，张居兵，朴桂林，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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