【技术实现步骤摘要】
惰性通道内超低浓度瓦斯反应动力学参数试验系统及方法
本专利技术属于瓦斯利用
，涉及一种惰性通道内超低浓度瓦斯反应动力学参数试验系统及方法。
技术介绍
甲烷为仅次于二氧化碳的温室气体，是同浓度二氧化碳温室效应的20倍。大量甲烷排放至大气亦是能源资源的浪费。但是乏风瓦斯浓度低(通常低于1％)且不稳定，不能使用常规途径燃烧，利用这一低品位能源已成为全世界面临的挑战。目前常用于乏风瓦斯的系统，如瓦斯蓄热氧化装置，提供的蓄热层运行温度超过800℃(超出了甲烷的点火温度)。因为蓄热氧化装置中甲烷反应的自热平衡维持依赖于多孔介质填料层中的均质燃烧，所以研究甲烷均质燃烧机理是具有重要意义。甲烷均质燃烧通常伴随着大量自由基的生成，并由几十或数以百计的基元反应组成。针对这一复杂反应过程，已开展了很多相关的研究，并有多种不同的反应机理。然而已有研究成果中针对反应产物、动力学参数等均有较大差异，因反应机理直接关系到蓄热氧化装置数学模型的准确性及数值模拟结果用于指导工业设计的精度，有必要开展实验研究，得到体积浓度约1％甲烷在惰性蓄热通道内的氧化反应机理，并进行简化研究，得到可用于指导...
【技术保护点】
1.一种惰性通道内超低浓度瓦斯反应动力学参数试验系统，其特征在于，该系统包括依次连接的气源及流量调节系统(Ⅰ)、均匀掺混系统(Ⅱ)、预热及反应系统(Ⅲ)和分析及测试系统(Ⅳ)；所述气源及流量调节系统(Ⅰ)包括空气压缩机(1)、脱水干燥装置(2)、减压阀(3)、针形调节阀(4、8)、甲烷气瓶(5)、高压减压阀(6)和低压减压阀(7)和流量计(F1、F2)；所述均匀掺混系统(Ⅱ)包括气体混合段(9)、放空阀(10)、流量计(F3)和甲烷浓度传感器(C1)；所述预热及反应系统(Ⅲ)包括加热器(12)、反应器(13)、套管式热电偶(14)、压力表(P1、P2)和热电偶(T1～T4)...
【技术特征摘要】
1.一种惰性通道内超低浓度瓦斯反应动力学参数试验系统，其特征在于，该系统包括依次连接的气源及流量调节系统(Ⅰ)、均匀掺混系统(Ⅱ)、预热及反应系统(Ⅲ)和分析及测试系统(Ⅳ)；所述气源及流量调节系统(Ⅰ)包括空气压缩机(1)、脱水干燥装置(2)、减压阀(3)、针形调节阀(4、8)、甲烷气瓶(5)、高压减压阀(6)和低压减压阀(7)和流量计(F1、F2)；所述均匀掺混系统(Ⅱ)包括气体混合段(9)、放空阀(10)、流量计(F3)和甲烷浓度传感器(C1)；所述预热及反应系统(Ⅲ)包括加热器(12)、反应器(13)、套管式热电偶(14)、压力表(P1、P2)和热电偶(T1～T4)；所述分析及测试系统(Ⅳ)包括水冷却段(15)、水泵(16)、水池(17)、放空阀(18)、红外光谱仪(19)、气相色谱仪(20)、压力表(P3)、热电偶(T5)和甲烷浓度传感器(C2)；空气压缩机(1)产生的压缩空气与甲烷气瓶(5)的甲烷气分别经减压及流量调节后，送至气体混合段(9)，混合至均匀浓度，模拟超低浓度瓦斯，根据甲烷浓度传感器(C1)的数值判断是否满足实验所需气源条件；当达到实验所需气源条件后，打针形调节开阀(11)，气体流入加热器(12)，被预热至一定温度进入反应器(13)，发生反应，并经水冷却段(15)流出，气体在此阶段被冷却至常温，分别通过红外光谱仪(19)和气相色谱仪(20)进行组分及浓度的测试；试验过程中，还通过放空阀(18)进行取样测试气体组分及浓度。2.根据权利要求1所述的惰性通道内超低浓度瓦斯反应动力学参数试验系统，其特征在于，在所述反应器(13)内设置中心插入套管式热电偶(14)，能从下端部抽出，按伸入长度不同测试不同位置的温度分布，与布置于反应器内壁的热电偶阵列温度进行对比验证，保证实验过程测试反应起始温度及反应起始温度的准确度及可靠度；所述套管式热电偶(14)外壁与反应器(13)中装填的结构型蓄热陶瓷体紧密相接，陶瓷体为圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：文光才，霍春秀，高鹏飞，赵旭生，孙东玲，兰波，李磊，许慧娟，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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