双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统及方法，该双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，包括双极微型固定床反应器、离线冷却装置和在线检测装置，所述双极微型固定床反应器分别连接离线冷却装置和在线检测装置，双极微型固定床反应器通过传输线连接离线冷却装置；双极微型固定床反应器对固态燃料样品进行催化热解；本发明专利技术的热解反应与催化反应互不干扰，反应器与加热单元能够快速分离降温，能够准确分析两种不同类型的、初级状态下的焦炭；两个反应器间用高温阀隔断，可实现固态燃料间歇式连续进样及催化剂失活实时监测，装置及反应器体积小，反应物停留时间短，适合基础实验研究，值得大力推广。

On-line detection system and method of bipolar micro fixed bed reactor combined with photoionization mass spectrometry

【技术实现步骤摘要】
双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统及方法
本专利技术属于固态燃料催化热解反应及产物在线检测研究领域，具体涉及一种用于固态燃料异位催化热解反应机理研究的双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统及方法。
技术介绍
热解是一种重要的固态燃料热化学转化技术。以生物质热解为例，生物质快速热解技术是生物质利用的一项重要途径。如果通过适当的手段对生物质热解进行定向调控，促进热解反应按照某些特定的路径进行，并抑制其他反应途径，实现生物质选择性的热解液化，从而控制热解产物的分布。针对目前的研究，通过引入合适的催化剂并优化热解条件，可以提高热解效率，并控制热解产物的分布，从而获得高品质的生物油或高价值的化学品。生物质热解反应器装置主要有固定床反应器、旋风反应器、烧蚀反应器、携带流化床反应器、循环流化床反应器、旋转叶片反应器、旋转锥反应器，多炉膛反应器等多种形式，在生物质的热解研究中，反应器的类型和加热方式很大程度上决定了最终产物的分布，所以反应器的选择上是各种技术路线的关键环节。加热炉在生物质热解实验中是必不可缺的重要装置，传统的管式炉面临着升温速率慢，降温速率更慢的状况，工作效率比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，其特征在于：包括双极微型固定床反应器、离线冷却装置和在线检测装置，所述双极微型固定床反应器分别连接离线冷却装置和在线检测装置，双极微型固定床反应器通过传输线连接离线冷却装置；双极微型固定床反应器对固态燃料样品进行催化热解，产出的热解气体进入在线监测装置进行在线监测或进入离线冷却装置进行收集。

【技术特征摘要】
1.一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，其特征在于：包括双极微型固定床反应器、离线冷却装置和在线检测装置，所述双极微型固定床反应器分别连接离线冷却装置和在线检测装置，双极微型固定床反应器通过传输线连接离线冷却装置；双极微型固定床反应器对固态燃料样品进行催化热解，产出的热解气体进入在线监测装置进行在线监测或进入离线冷却装置进行收集。2.根据权利要求1所述的一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，其特征在于：所述传输线的材料为毛细管，毛细管的外部依次设置有铜管和厚保温层，铜管保护毛细管不易折断，铜管的外径为6mm。3.根据权利要求1所述的一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，其特征在于：所述双极微型固定床反应器包括热解反应装置和催化反应装置，热解反应装置与催化反应装置串联，热解反应装置的热解气体出口端与催化反应装置的热解气体进口端设有高温阀，能够实现热解反应装置中的热解气体间歇式连续进入催化反应装置中；热解反应装置包括热解组透明石英玻璃固定床反应器，催化反应装置包括催化组透明石英玻璃固定床反应器，热解组透明石英玻璃固定床反应器和催化组透明石英玻璃固定床反应器均包括一根直径1～1.5cm的透明石英管，透明石英管上设有变径段，变径段的直径为3～4cm；热解组透明石英玻璃固定床反应器和催化组透明石英玻璃固定床反应器的变径段内均设置有石英砂芯，分别是热解组石英砂芯和催化组石英砂芯，热解组透明石英玻璃固定床反应器和催化组透明石英玻璃固定床反应器内均插有热电偶，分别是热解组热电偶和催化组热电偶；石英砂芯的厚度为3mm，石英砂芯与变径段底部之间的间距为3cm；热电偶的下端与石英砂芯的间距为0.5cm。4.根据权利要求1所述的一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，其特征在于：所述热解反应装置和催化反应装置分别设于一个加热单元中，热解反应装置和催化反应装置的加热单元分别是热解炉和催化炉；所述热解炉包括第一透明石英玻璃外壳、第一不锈钢上卡套和第一不锈钢下卡套，第一不锈钢上卡套与第一不锈钢下卡套之间分别通过若干个第一连接条连接，第一透明石英玻璃外壳设置于第一不锈钢上卡套与第一不锈钢下卡套之间，并被第一不锈钢上卡套和第一不锈钢下卡套卡紧固定；第一透明石英玻璃外壳内设置有第一加热丝；催化炉包括第二透明石英玻璃外壳、第二不锈钢上卡套和第二不锈钢下卡套，第二不锈钢上卡套和第二不锈钢下卡套之间分别通过若干个第二连接条连接，第一透明石英玻璃外壳设置于第二不锈钢上卡套与第二不锈钢下卡套之间，并被第二不锈钢上卡套和第二不锈钢下卡套卡紧固定；第二透明石英玻璃外壳内设置有第二加热丝。5.根据权利要求1所述的一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，其特征在于：所述热解炉和催化炉分别连接第一升降机构和第二升降机构；第一升降机构包括通过第一连接零件与热解炉连接的第一螺母，该第一螺母螺纹连接于左侧的丝杆；第二升降机构包括通过第二连接零件与催化炉连接的第二螺母，该第二螺母螺纹连接于右侧的丝杆。6.根据权利要求1所述的一种双极微型固定床反应器结合光电离质谱在线检测系统，其特征在于：所述第一透明石英玻璃外壳和第二透明石英玻璃外壳均使用石英玻璃加工。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家豪，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34