一种气化反应器及高温高压实验测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种气化反应器及高温高压实验测试系统，其中，气化反应器，包括：反应管，其两端分别设置有反应管进气口和反应管出气口，反应管内部有第一密闭空间，该第一密闭空间用于盛装反应物并提供反应空间；加热器，其包覆在反应管外表面，加热器用于加热反应管，为反应管内部的反应提供热量；耐压壳体，其包覆在加热器外部，且设置有反应管进气口与反应管出气口伸出的端口，耐压壳与反应管之间形成第二密闭空间，且耐压壳体设置有第二密闭空间的耐压壳体进气口和耐压壳体出气口。该反应器通过内外层压力平衡调节以及特殊的密封结构，可以同步实现高温及高压煤种及催化剂反应。

【技术实现步骤摘要】
一种气化反应器及高温高压实验测试系统
本技术涉及新能源
，尤其涉及一种气化反应器及高温高压实验测试系统。
技术介绍
煤炭的清洁高效利用，是现阶段我国能源发展的核心方向，煤炭气化是煤炭清洁化利用及转化的有效途径，高温高压气化是煤炭气化技术的发展趋势。目前，实验室煤炭气化利用的煤种评价装置普遍存在低温低压、低温高压、高温常压的现象，即无法同时满足高温高压的实验需求。因此，为了适应高温高压煤炭气化的发展趋势，使煤种及催化剂在实验室平台上进行充分评价，亟需开发新型的高温高压实验评价系统，从而准确地为示范及工业放大提供数据依据。
技术实现思路
(一)技术目的本技术的目的是提供一种气化反应器及高温高压实验测试系统以满足煤炭气化的高温高压实验需求。(二)技术方案为解决上述问题，本技术的第一方面提供了一种气化反应器，包括：反应管，其两端分别设置有反应管进气口和反应管出气口，所述反应管内部有第一密闭空间，该第一密闭空间用于盛装反应物并提供反应空间；加热器，其包覆在所述反应管外表面，所述加热器用于加热所述反应管，为所述反应管内部的反应提供热量；耐压壳体，其包覆在所述加热器外部，且设置有所述反应管进气口与所述反应管出气口伸出的端口，所述耐压壳体与所述反应管之间形成第二密闭空间，且所述耐压壳体设置有所述第二密闭空间的耐压壳体进气口和耐压壳体出气口。进一步地，所述加热器与所述耐压壳体之间还设置有耐火保温层，所述耐火保温层包覆在所述加热器外表面。进一步地，所述端口处设置有密封圈，用于隔绝反应管与耐压壳体之间气体流通。进一步地，所述密封圈外部依次设置有内压圈、压帽及压盖。根据本技术的另一个方面，提供一种高温高压实验测试系统，包括：上述技术方案任一项所述的气化反应器；和进气系统，其包括反应气管路和冲压气管路，其中，所述反应气管路与反应管进气口连通，所述冲压气管路包括第一冲压气支路和第二冲压气支路，所述第一冲压气支路与所述耐压壳体进气口连通，所述第二冲压气支路与所述反应管进气口连通。进一步地，还包括：三通；所述第一冲压气支路的进气端和所述第二冲压气支路的进气端通过所述三通与冲压气供气装置连通。进一步地，还包括：预热器，其设置在反应管进气口处，所述预热器用于对进入反应器的气体进行预热。进一步地，所述进气系统还包括：水槽和水泵；所述水泵的进水口与所述水槽连通，所述水泵的出水口通过管路经所述预热器与所述反应管进气口连通。进一步地，还包括：气液分离罐，其包括混合气入口；所述混合气入口与所述反应管出气口连通。进一步地，还包括：第一压力调节装置和第二压力调节装置；所述第一压力调节装置与所述反应管连接，用于测量并调节第一密闭空间压力；所述第二压力调节装置与所述耐压壳体连接，用于测量并调节第二密闭空间压力。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本技术提供的反应器通过内外层压力平衡调节以及特殊的密封结构，可以同步实现高温及高压煤种及催化剂反应，并通过本技术提供的测试系统进行高温及高压煤种及催化剂反应测试，并通过测试结果评价该煤种和催化剂，从而准确地为示范及工业放大提供数据依据。附图说明图1是根据本技术第一实施方式的气化反应器结构示意图；图2是根据本技术实施方式另一方面的高温高压实验测试系统的结构示意图。附图标记：1：预热器；2：水泵；3：反应器；31：反应管；311：反应管进气口；312：反应管出气口；32：加热器；33：耐火保温层；34：耐压壳体；341：耐压壳体进气口；342：耐压壳体出气口；343：耐压接线端子进口；35：密封圈；36：内压圈；37：压帽；38：压盖；4：气液分离器；5：连通阀；7：第二压力表；8：第二背压阀；9：第一压力表；10：第一背压阀。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1所示，在本技术实施例的第一方面，提供了一种气化反应器3，包括：反应管31，其两端分别设置有反应管进气口311和反应管出气口312，反应管31内部有第一密闭空间，该第一密闭空间用于盛装反应物并提供反应空间；加热器32，其包覆在反应管31外表面，加热器32用于加热反应管31，为反应管31内部的反应提供热量；耐压壳体34，其包覆在加热器32外部，且设置有反应管进气口311与反应管出气口312伸出的端口，耐压壳体与反应管31之间形成第二密闭空间，且耐压壳体34设置有第二密闭空间的耐压壳体进气口341和耐压壳体出气口342。耐压壳体34内部的压力与反应管31内部的压力相等，使反应管31的内外部压力平衡，从而使反应管31的材质只受温不受压，提高反应的温度。反应管31用于装填煤样、催化剂或者提供单纯气体反应的空间，是由耐高温材质做成，可以为石英管，碳化硅陶瓷管，刚玉管等。反应管31两端分别设置有进气口和出气口，进气口与预热器1的出口相连接，出气口与气液收集系统的气液分离罐的进口相连接。加热器32位于反应管31的外侧，为反应管31提供反应所需的热量，加热器32可以为缠在炉瓦上的电炉丝组成，也可以为硅钼棒加热元件组成，加热器32使反应管31内的温度控制在900-1400℃的高温。上述实施例反应器3在测试实验中通过内外层压力平衡调节以及特殊的密封结构，从内层到外层依次包括反应管31，加热器32，耐压壳体34，可以同步实现高温及高压煤种及催化剂反应。可选的，加热器32与耐压壳体34之间还设置有耐火保温层33，耐火保温层33包覆在加热器32外表面。耐火保温层33位于加热器32的外侧，紧贴加热器32的外壁，用以隔绝加热器32的传热，可以为耐火砖、陶瓷纤维、碳纤维、高硅氧毡、玻璃纤维、气凝胶毡等。耐压壳体34位于耐火保温层33的外侧，其材质可以为304、316L、800H等不锈钢组成。耐压壳体34设置有冲压气进口，冲压气出口，加热器32接线端子进口。冲压气进口与进气系统的冲压气相连通，冲压气出口与压力调节系统相连通，加热器32接线端子进口穿过耐压壳体34和耐火保温层33，与加热器32相连通，加热器32接线端子为耐高压接线端子，将电源在对耐压壳体34绝缘的情况下接入加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气化反应器，其特征在于，包括：/n反应管(31)，其两端分别设置有反应管进气口(311)和反应管出气口(312)，所述反应管(31)内部有第一密闭空间，该第一密闭空间用于盛装反应物并提供反应空间；/n加热器(32)，其包覆在所述反应管(31)外表面，所述加热器(32)用于加热所述反应管(31)，为所述反应管(31)内部的反应提供热量；/n耐压壳体(34)，其包覆在所述加热器(32)外部，且设置有所述反应管进气口(311)与所述反应管出气口(312)伸出的端口，所述耐压壳体(34)与所述反应管(31)之间形成第二密闭空间，且所述耐压壳体(34)设置有所述第二密闭空间的耐压壳体进气口(341)和耐压壳体出气口(342)。/n

【技术特征摘要】
1.一种气化反应器，其特征在于，包括：
反应管(31)，其两端分别设置有反应管进气口(311)和反应管出气口(312)，所述反应管(31)内部有第一密闭空间，该第一密闭空间用于盛装反应物并提供反应空间；
加热器(32)，其包覆在所述反应管(31)外表面，所述加热器(32)用于加热所述反应管(31)，为所述反应管(31)内部的反应提供热量；
耐压壳体(34)，其包覆在所述加热器(32)外部，且设置有所述反应管进气口(311)与所述反应管出气口(312)伸出的端口，所述耐压壳体(34)与所述反应管(31)之间形成第二密闭空间，且所述耐压壳体(34)设置有所述第二密闭空间的耐压壳体进气口(341)和耐压壳体出气口(342)。


2.根据权利要求1所述的气化反应器，其特征在于，所述加热器(32)与所述耐压壳体(34)之间还设置有耐火保温层(33)，所述耐火保温层(33)包覆在所述加热器(32)外表面。


3.根据权利要求1所述的气化反应器，其特征在于，所述端口处设置有密封圈(35)，用于隔绝反应管(31)与耐压壳体(34)之间气体流通。


4.根据权利要求3所述的气化反应器，其特征在于，所述密封圈(35)外部依次设置有内压圈(36)、压帽(37)及压盖(38)。


5.一种高温高压实验测试系统，其特征在于，包括：
权利要求1-4任一项所述的气化反应器；和
进气系统，其包括反...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦涛，毛燕东，刘雷，李克忠，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13