The invention discloses a device and method for monitoring hydrothermal liquefaction process by combining a quartz tube with a Raman spectrometer, and relates to the field of renewable biomass energy utilization. The device includes a polarizing microscope with objective lens, a confocal Raman spectrometer, a digital camera for photographing an image placed above the Raman spectrometer, and a digital camera with a Raman spectrometer and a polarizing microscope. The constant temperature heating furnace is located directly below the polarizing microscope, the quartz tube is placed in the groove of the constant temperature heating furnace, the circulating cooling device is installed at the bottom of the constant temperature heating furnace, and the computer is connected with the confocal Raman spectrometer and the digital camera. The method realizes the visualization of the hydrothermal reaction process. By videotaping, the temperature, time of the main products and the intensity of the whole reaction process are intuitively understood, which has guiding significance for the study of the reaction mechanism, lays the foundation for the subsequent optimization of hydrothermal bio-oil production, and has broad application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置及方法
本专利技术属于生物质可再生能源利用领域,涉及到用可视化的方法研究生物质水热液化制取生物油的实验装置,特别涉及到一种透明石英管结合拉曼光谱仪研究水热液化过程的实验装置。
技术介绍
为了解决化石能源危机,以及其所带来的一系列的环境问题,我国已经对生物质能展开了研究。生物质能源作为最有前景的清洁可再生能源,具有来源广、可再生以及产量丰富的优点。因此,如何更加高效地开发利用生物质能源已经成为世界学者密切关注的难题。在生物质热化学转化的技术中,热裂解和水热液化是最为常见的两种方式。与热裂解相比,水热液化生产的生物油含氧量较低,热值与柴油相近,且品质较高。此外,通过水热的方式无需对原料进行干燥,减少了能源的消耗。传统的水热液化反应釜多为不锈钢高压容器,不能观察液化过程中原料的溶解、扩散、分解、聚合等一系列变化,只能通过最终产物成分分析推测过程中可能发生的物理化学反应。因此,本专利技术利用透明石英管反应器成功的解决了水热过程中的可视化问题,再利用不同物质具有与其对应的特征拉曼光谱的特性,结合拉曼光谱仪进一步验证过程中可能发生的化学反应,对后续液化条件的优化奠定了坚实的基础。
技术实现思路
针对传统不锈钢反应釜不能观察其内部变化的不足,本专利技术提出了一种透明石英管结合拉曼光谱仪研究水热液化过程的实验装置,为后续液化条件的优化提供了准确的参考。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的:一种石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置,该装置包括带物镜的偏光显微镜、共聚焦拉曼光谱仪,用于拍摄图像的数码相机放置在拉曼光谱仪 ...
【技术保护点】
1.一种石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置,其特征在于,该装置包括带物镜的偏光显微镜(3)、共聚焦拉曼光谱仪(2),用于拍摄图像的数码相机(1)放置在拉曼光谱仪(2)上方,且数码相机(1)与拉曼光谱仪(2)以及偏光显微镜(3)的光路相通;恒温加热炉(7)位于偏光显微镜(3)的正下方,石英管(5)置于恒温加热炉(7)的凹槽内,循环冷却装置(6)装在恒温加热炉(7)的底部;计算机(9)与共聚焦拉曼光谱仪(2)以及数码相机(1)相连。
【技术特征摘要】
1.一种石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置,其特征在于,该装置包括带物镜的偏光显微镜(3)、共聚焦拉曼光谱仪(2),用于拍摄图像的数码相机(1)放置在拉曼光谱仪(2)上方,且数码相机(1)与拉曼光谱仪(2)以及偏光显微镜(3)的光路相通;恒温加热炉(7)位于偏光显微镜(3)的正下方,石英管(5)置于恒温加热炉(7)的凹槽内,循环冷却装置(6)装在恒温加热炉(7)的底部;计算机(9)与共聚焦拉曼光谱仪(2)以及数码相机(1)相连。2.根据权利要求1所述的石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置,其特征在于,绝热材料石棉(4)覆盖于恒温加热炉(7)的上方,且绝热材料石棉(4)上开有与石英管(5)尺寸、位置一致的通孔。3.根据权利要求1所述的所述的石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置,其特征在于,恒温加热炉(7)通过温度控制仪(10)进行温度调控的,循环冷却装置(6)对恒温加热炉(7)进行冷却降温。4.根据权利要求1所述的石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置,其特征在于,偏光显微镜(3)与石英管(5)的垂直距离可分别通过偏光显微镜(3)和活动支架(8)进行微调节和粗调节。5.根据权利要求1-4任一项所述的石英管结合拉曼光谱仪监测水热液化过程的装置的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:将石英管(5)浸泡在浓硫酸中约8~10h去除石英管(5)表面的氧化物和杂质,之后用蒸馏水清洗数次并放于烘箱中...
【专利技术属性】
技术研发人员:何志霞,陈海涛,张波,冯欢,王斌,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。