一种热反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种热反应装置，所述装置包括中空的壳体，所述壳体的顶部设置有开口和用于密封所述开口的顶盖，所述壳体由上至下依次包括用于对反应样品进行预热和降温的预热降温段以及用于对预热后的样品进行反应的反应段，所述预热降温段上设置有第一气体入口，所述反应段上设置有第二气体入口和加热机构，所述预热降温段和/或所述顶盖上设置有气体出口；所述装置还包括用于承载反应样品的样品承载机构和驱动所述样品承载机构在所述壳体中升降的升降机构。本实用新型专利技术提供的装置能够快速进行升温和降温，提高单位时间内实验的次数。

A thermal reaction device

The utility model relates to a thermal reaction device, which comprises a hollow shell with an opening at the top and a top cover for sealing the opening. The shell comprises, in turn, a preheating and cooling section for preheating and cooling the reaction sample and a reaction to the preheated sample from top to bottom. A reaction section is provided with a first gas inlet on the preheating cooling section, a second gas inlet and a heating mechanism on the reaction section, a gas outlet on the preheating cooling section and/or the cover, and a sample loading mechanism for carrying the reaction sample and a sample loading mechanism for driving the sample are also included in the device. Lifting mechanism for lifting in the shell. The device provided by the utility model can rapidly raise and lower the temperature and increase the number of experiments per unit time.

【技术实现步骤摘要】
一种热反应装置
本技术涉及一种热反应装置。
技术介绍
随着原油的重质化、劣质化，目前市场上的渣油占比逐年上升，越来越多的人将目光投向针对渣油加工技术的研究与开发，渣油加工工艺大致可以分为脱碳和加氢两类，其中脱碳工艺又包括催化裂化过程和热加工过程。虽然渣油的热加工工艺技术相对成熟，但是还是存在有待研究的问题，以延迟焦化为例，延迟焦化凭借其流程简单、技术成熟、装置投资较低等特点，目前仍然是主要的渣油加工工艺，随着渣油中硫含量不断上升，导致高硫石油焦的产量逐年上升，高硫石油焦面临着出厂问题，因此降低石油焦硫含量成为渣油处理的研究内容之一。该研究内容其中一个方向是对渣油中的硫化物进行氧化处理，使得硫化物在焦化时以气态的形式转化，降低焦炭中硫的含量。该研究方向最直接的评价方法便是获得焦炭并检测其中硫化物的含量。另外，渣油在预热、转运、后处理过程中涉及到的核心问题是生焦的问题，而且由于渣油的结构复杂，性质也千差万别，对于渣油的低温热转化过程机理还有很大的研究空间。因此，针对不同条件下渣油热反应建立一个快速评价微型装置是非常有必要的。中国专利CN102944667A公开了一种双反应器焦化原料评价装置，该评价装置的反应器为密闭的管式反应器，一个加热设备上可同时进行两个实验，一个为标准样，一个为待测样，实现了相同条件下的对比实验。但是该装置无法实现多个样品同时发生反应和反应后样品的快速降温，而且操作较为复杂。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种热反应装置，本技术提供的装置能够快速进行升温和降温，提高单位时间内实验的次数。为了实现上述目的，本技术提供一种热反应装置，所述装置包括中空的壳体，所述壳体的顶部设置有开口和用于密封所述开口的顶盖，所述壳体由上至下依次包括用于对反应样品进行预热和降温的预热降温段以及用于对预热后的样品进行反应的反应段，所述预热降温段上设置有通入用于降温的气体的第一气体入口，所述反应段上设置有通入用于预热降温段升温的气体的第二气体入口和加热机构，所述预热降温段和/或所述顶盖上设置有气体出口；所述装置还包括用于承载反应样品的样品承载机构和驱动所述样品承载机构在所述壳体中升降的升降机构。可选的，所述装置还包括热电偶，所述热电偶由上至下穿过所述顶盖进入所述壳体中，且热电偶的底端伸入所述样品承载机构中，所述热电偶与所述升降机构相连以在升降机构驱动下与所述样品承载机构同时升降。可选的，所述反应段中设置有用于支撑降至反应段中的样品承载机构的支撑机构。可选的，所述支撑机构为从所述反应段内壁向内凸起的支撑架。可选的，所述升降机构包括驱动设备以及传动连接所述驱动设备和样品承载机构的连接件。可选的，所述连接件包括由上至下伸入所述壳体中的绳索和与所述绳索相连的固定板，所述样品承载机构与所述固定板相连。可选的，所述样品承载机构为样品盘，所述样品盘上开设有多个样品槽。可选的，所述装置还包括密封反应管；所述密封反应管的底端设置于样品承载机构中，顶端向上延伸并伸出所述顶盖。可选的，所述反应段的底部设置有出油口。可选的，所述反应段中设置有与所述第二气体入口连通且向上延伸的进气管。本技术的装置设置了预热降温段和反应段，能够将待反应的样品在预热降温段中快速升温后送入反应段进行反应，并且还可以将反应结束后的样品在预热降温段中快速降温后取出，而反应段无需进行升温和降温，安全方便，提高了单位时间内实验的次数，提高了实验效率。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术提供的装置一种具体实施方式的结构示意图。图2是本技术提供的样品承载机构一种具体实施方式的结构示意图。图3是本技术提供的样品承载机构另一种具体实施方式的结构示意图。图4是本技术提供的顶盖一种具体实施方式的结构示意图。图5是本技术提供的密封反应管一种具体实施方式的结构示意图。附图标记说明1定滑轮2绳索3热电偶4放空软管5顶盖51备用口52热电偶插入口6气体出口7壳体71预热降温段72反应段8固定板9焊点10第一气体入口11样品承载机构111样品槽12加热机构13支撑机构14出油口15第二气体入口16密封反应管17进气管具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指装置实际使用时的“上、下”，具体可以参考图1图面方向。如图1所示，本技术提供一种热反应装置，所述装置包括中空的壳体7，所述壳体7的顶部设置有开口和用于密封所述开口的顶盖5，所述壳体7由上至下依次包括用于对反应样品进行预热和降温的预热降温段71以及用于对预热后的样品进行反应的反应段72，所述预热降温段71上设置有通入用于降温的气体的第一气体入口10，所述反应段72上设置有通入用于预热降温段71升温的气体的第二气体入口15和加热机构12，所述预热降温段71和/或所述顶盖5上设置有气体出口6；所述装置还包括用于承载反应样品的样品承载机构11和驱动所述样品承载机构11在所述壳体7中升降的升降机构。本技术的装置的使用方式如下：首先将样品放入样品承载机构11中并将样品承载机构11置于壳体7中的预热降温段71中，然后密封顶盖5，通过加热机构12对反应段72进行升温，同时在第二气体入口15中通入用于预热降温段71升温的气体，例如氮气，使预热降温段71进行升温，同时可以通过调整样品承载机构11在预热降温段71的高度来达到不同的预热温度。当预热升温段71和反应段72的温度升至预定温度时，通过升降机构将样品承载机构11降至反应段72中进行热反应，此时第二气体入口15可以停止通入用于预热降温段71加热的气体并根据需要通入或不通入反应气。在反应结束后，通过升降机构将样品承载机构11升至预热反应段中进行降温。此时，通过第一气体入口10将用于降温的气体(例如氮气)通入预热降温段对反应后的样品降温，降温至预定温度后，通过升降机构将样品承载机构11上升后，打开顶盖5将样品取出，然后进行下一组热反应实验。本技术的装置适合渣油的结焦反应、渣油低温热转化反应等反应，反应段内的反应温度可以为300-600℃，所述加热机构12可以为加热炉，预热降温段的温度可以为50-200℃，可以通过反应段内的温度、第一气体入口和第二气体入口通入的气体来控制其温度。根据本技术，所述壳体7可以为各种形状，例如为圆筒形，其内径可以为15-25厘米，预热降温段71的高度可以占所述壳体总高度的50-60％。根据本技术，热反应装置可以配备温度检测部件以精确检测反应温度，因此，预热降温段71和反应段72可以分别设置所述温度检测部件。一种实施方式，如图1所示，所述装置还可以包括热电偶3，所述热电偶3可以由上至下穿过所述顶盖5进入所述壳体7中，且热电偶3的底端伸入所述样品承载机构11中，所述热电偶3可以与所述升降机构相连以在升降机构驱动下与所述样品承载机构11同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热反应装置，其特征在于，所述装置包括中空的壳体(7)，所述壳体(7)的顶部设置有开口和用于密封所述开口的顶盖(5)，所述壳体(7)由上至下依次包括用于对反应样品进行预热和降温的预热降温段(71)以及用于对预热后的样品进行反应的反应段(72)，所述预热降温段(71)上设置有通入用于降温的气体的第一气体入口(10)，所述反应段(72)上设置有通入用于预热降温段(71)升温的气体的第二气体入口(15)和加热机构(12)，所述预热降温段(71)和/或所述顶盖(5)上设置有气体出口(6)；所述装置还包括用于承载反应样品的样品承载机构(11)和驱动所述样品承载机构(11)在所述壳体(7)中升降的升降机构。

【技术特征摘要】
1.一种热反应装置，其特征在于，所述装置包括中空的壳体(7)，所述壳体(7)的顶部设置有开口和用于密封所述开口的顶盖(5)，所述壳体(7)由上至下依次包括用于对反应样品进行预热和降温的预热降温段(71)以及用于对预热后的样品进行反应的反应段(72)，所述预热降温段(71)上设置有通入用于降温的气体的第一气体入口(10)，所述反应段(72)上设置有通入用于预热降温段(71)升温的气体的第二气体入口(15)和加热机构(12)，所述预热降温段(71)和/或所述顶盖(5)上设置有气体出口(6)；所述装置还包括用于承载反应样品的样品承载机构(11)和驱动所述样品承载机构(11)在所述壳体(7)中升降的升降机构。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括热电偶(3)，所述热电偶(3)由上至下穿过所述顶盖(5)进入所述壳体(7)中，且热电偶(3)的底端伸入所述样品承载机构(11)中，所述热电偶(3)与所述升降机构相连以在升降机构驱动下与所述样品承载机构(11)同时升降。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应段(72)中设置有用于支撑降至反...

【专利技术属性】
技术研发人员：任磊，张书红，吕庐峰，黄汤舜，李延军，陈昱，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11