技术摘要：
本发明一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统及方法，所述系统包括配气系统，抽真空系统，温控装置和冷却系统，以及立式结构的炉体，设置在炉体内的炉膛保温层，设置在炉膛内的反应管；炉膛保温层呈多层设置，相邻两层之间设置有用于冷却介质循环的冷却通路；温控  全部
背景技术：
燃煤电厂在生产过程中排放大量的氮氧化物(NOx)，新建机组NOx排放限制要求达 到50mg/m3，控制燃煤电厂的氮氧化物排放的核心是烟气脱硝技术。Tauster和Murrell首先 提出利用CO选择性催化还原NO的研究思路，富氧状态下Ir、Pt、Pd等贵金属元素具有一定的 脱硝性能，Spassova等的研究表明Co、Cu、Ce三种金属氧化物负载于Al2O3上具有催化协同作 用，能提高催化剂在低温下的催化活性，实验研究表明Cu-M/Al2O3(M＝V，Mn，Fe，Co，Ni，Zn) 在200～300℃时，在CO气氛下均具有一定的脱硝性能。 目前，通过小型的配气石英管热态试验，可以开展催化条件下的脱硝催化反应研 究。但现有的立式管式炉通常结构简单，因为石英管的加工难度，通常仅仅提供一个石英光 管作为管式炉的反应管。对于需要填充催化剂的要求，现有的石英管往往不能满足，直接购 买的管式炉也没有配备承载催化剂的结构。另外，普通管式炉降温过程采用自然降温，或者 在反应管延伸段设置冷却系统，但不管是刚玉管还是石英管，在1000℃-1600℃的高温试验 范围内急冷，都是不耐受的。所以，常见的商用管式炉因受到炉内空间的限制，以及反应温 度范围等限制，其炉内的石英管结构难以满足众多不同反应条件的使用需求。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试 验系统及方法，结构简单，使用方便，成本低，改造方便，效果明显，适宜快速筛选不同含量 的燃煤烟气气氛下，CO催化氧化的催化剂筛选。 本发明是通过以下技术方案来实现： 一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验系统，包括配气系统，抽真空系统，温控 装置和冷却系统，以及立式结构的炉体，设置在炉体内的炉膛保温层，设置在炉膛内的反应 管； 所述的炉膛保温层呈多层设置，相邻两层之间设置有用于冷却介质循环的冷却通 路； 所述的温控装置的测温端和加热端均设置在炉膛内； 所述的冷却系统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； 所述的反应管内设置有支撑层，输入端连接并联的配气系统和抽真空系统，输出 端连接分析吸收系统。 优选的，炉膛内平行设置的两只反应管形成一组，一只反应管内的支撑层装载催 化剂，另一只反应管内的支撑层未装载催化剂；两只反应管并联，输入端均连接并联的配气 4 CN 111551031 A 说　明　书 2/5 页 系统和抽真空系统，输出端均连接分析吸收系统。 优选的，所述的支撑层呈圆板状设置，边缘对称设置有凹槽。 优选的，反应管两端经法兰密封伸出炉体设置，伸出炉体的反应管端部设置有冷 却装置。 优选的，所述的配气系统包括气体预混装置，分别并行连接在气体预混装置输入 端的试验气瓶，依次连接在气体预混装置输出端的管式炉进气阀和进气流量计； 所述的试验气瓶包括N2气瓶、CO气瓶、O2气瓶和CO2气瓶，试验气瓶经与其一一对应 的气体阀门和配气流量计连接到气体预混装置输入端。 优选的，所述的分析吸收系统包括依次连接在反应管输出端的CO\CO2分析仪和气 体吸收瓶。 优选的，所述的分析吸收系统包括连接在反应管输出端的气体吸收瓶，以及设置 在反应管输出端和气体吸收瓶之间的气体取样管。 优选的，反应管采用石英反应管或刚玉反应管，支撑层采用陶瓷砂芯、石英棉、石 英砂板或石英棉板制成。 一种催化氧化燃煤烟气中CO的管式炉试验方法，基于上述任一一种方案所述的系 统，包括如下步骤， 步骤1，通过抽真空系统将反应管和系统内的氧气排出，并充入保护气体； 步骤2，通过温控装置对炉膛进行加热控制，经温控装置达到目标温度，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。 优选的，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、CO气 瓶、O2气瓶和CO2气瓶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。 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果： 本发明通过在保温层设置冷却系统，辅以延长反应管的冷却作用，可满足本实验 变工况较多，需要加快冷却过程的要求。不仅避免了针对反应管进行降温，造成反应管在急 冷过程中的损坏，也达到了降温的目的。在节省取样换样时间的同时，也保证了试验系统的 正常运行，在燃煤电厂烟气污染物的催化脱除试验阶段用途较多。 进一步的，通过设置两支反应管，消除了混合气体由低温进入高温管式炉的温差， 导致气体组分发生改变，从而造成测量误差，保证了数据真实性和准确性。因此，在保证燃 煤烟气气氛中CO被催化剂催化氧化的同时，能够通过本发明的系统，很简单的对比筛选出 试验气氛下脱硝效果最佳的催化剂，达到脱硝目的。 附图说明 图1为本发明的系统结构示意图。 图2为本发明中管式炉出口气体经取样后直接处理的系统示意图。 图3为本发明中支撑层石英棉板的结构主视图。 图4为本发明中支撑层石英棉板的剖面结构示意图。 5 CN 111551031 A 说　明　书 3/5 页 图中：1-N2气瓶，2-CO气瓶，3-O2气瓶，4-CO2气瓶，5-气体阀门，6-配气流量计，7-气 体预混装置，8-进气阀，9-进气流量计，10-抽真空系统，11-炉体，12-支撑层，13-炉膛保温 层，14-温控装置，15-冷却系统，16-CO\CO2分析仪，17-气体吸收瓶，18-气体取样管，19-反 应管，20-法兰，21-凹槽，22-石英棉板。