一种加压水平炉实验装置及其试验方法制造方法及图纸

一种水平炉实验装置及其试验方法，它涉及水平炉技术领域。本发明专利技术解决了现有的加压沉降炉实验装置的加热电炉竖直放置，存在电炉上部加热元件所处环境温度过高易损坏，电炉所能达到的最高温度受限，无法满足实验要求，且无法满足堆积状态下固体样品整体的化学反应过程的问题。本发明专利技术利用高压钢瓶通过反应气进气管和平衡气进气管分别将反应气和平衡气通入石英管反应器和承压壳体内部；通过排气组件控制系统内压力变换，使石英管反应器内外形成高压状态；通过加热炉炉体将石英管反应器及其内部区域加热至高温状态；通过物料进给组件将实验物料在高温高压下快速送入/移出反应区域。本发明专利技术用于研究固体燃料在高温高压环境下的热化学转化过程。化学转化过程。化学转化过程。

【技术实现步骤摘要】
一种加压水平炉实验装置及其试验方法


[0001]本专利技术涉及水平炉
，具体涉及一种加压水平炉实验装置及其试验方法。

技术介绍

[0002]作为一种高效廉价的一次能源，煤炭在我国的能源消费中仍然占据主导地位，并将在未来几十年内继续发挥重要作用。与此同时，煤炭消费过程中所产生的CO2排放问题逐渐引起人们关注。我国承诺将在2030年碳排放达峰，2060年实现碳中和。因此，研究煤炭热利用过程中的CO2高效捕集技术，即富氧燃烧技术有着重要的意义。为了降低富氧燃烧系统中因空气分离装置和CO2压缩净化装置所带来的能耗，加压富氧燃烧技术应运而生。用于对煤炭在高温高压下的热化学转化过程展开研究，可为其在加压富氧燃烧领域的应用提供重要的理论基础。
[0003]实验室常见的用于研究煤炭的热化学转化过程的实验装置包括水平炉、固定床、流化床以及一维沉降炉等实验装置。这些实验装置通常只能在常压条件下开展实验研究。
[0004]申请人为哈尔滨工业大学、公开号为CN108267472A的专利技术专利公开了一种沉降炉试验装置，该沉降炉试验装置利用压力平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加压水平炉实验装置，其特征在于：它包括不锈钢承压壳体组件、石英反应管组件、加热体组件、物料进给组件、进气组件和排气组件；不锈钢承压壳体组件包括进料套(11)、左端盖(12)、承压壳体(13)、右端盖(14)和出料套(15)，承压壳体(13)水平设置，左端盖(12)和右端盖(14)分别竖直安装在承压壳体(13)两端，左端盖(12)和右端盖(14)上均开设有料套装配孔，进料套(11)和出料套(15)一端分别水平插装在左端盖(12)和右端盖(14)的料套装配孔内，进料套(11)和出料套(15)另一端均为封堵结构，进料套(11)、承压壳体(13)和出料套(15)内孔之间圆滑对接；石英反应管组件包括石英管反应器(21)，石英管反应器(21)水平设置在承压壳体(13)内部，石英管反应器(21)两端分别插装在左端盖(12)和右端盖(14)的料套装配孔内，进料套(11)、左端盖(12)、石英管反应器(21)、右端盖(14)和出料套(15)之间形成反应气密封腔体；加热体组件包括加热炉炉体(31)和保温材料(34)，加热炉炉体(31)套装在石英管反应器(21)中部，石英管反应器(21)、左端盖(12)、承压壳体(13)和右端盖(14)之间形成平衡气密封腔体，保温材料(34)填充在平衡气密封腔体内；物料进给组件包括推杆驱动机构(41)和推杆(43)，左端盖(12)上开设有推杆装配孔，推杆(43)一端穿过推杆装配孔进入承压壳体(13)内部，且推杆(43)与左端盖(12)滑动密封配合，推杆驱动机构(41)置于承压壳体(13)外部，推杆驱动机构(41)与推杆(43)另一端连接，推杆(43)在推杆驱动机构(41)驱动下沿着承压壳体(13)轴线方向将物料从进料套(11)处推送至石英管反应器(21)的中心区域，并在反应结束后将物料从石英管反应器(21)的中心区域推离至出料套(15)；进气组件用于分别向反应气密封腔体和平衡气密封腔体内通入反应气体和平衡气体，保证石英管反应器(21)内外的压力平衡；排气组件用于分别将反应气密封腔体和平衡气密封腔体内的反应气体和平衡气体排出，维持石英管反应器(21)内外的动态平衡。2.根据权利要求1所述的一种加压水平炉实验装置，其特征在于：加热体组件还包括温控热电偶(32)和温度调节控制器(33)，承压壳体(13)为不锈钢承压壳体，承压壳体(13)上开设有测温孔道，温控热电偶(32)与承压壳体(12)上的测温孔道密封连接，温控热电偶(32)的探头与石英管反应器(21)的中间部位相接触，温度调节控制器(33)置于承压壳体(13)的外部，温度调节控制器(33)通过导线与加热炉炉体(31)连接，通过温度调节控制器(33)调节控制加热炉炉体(31)的加热速率与加热温度。3.根据权利要求2所述的一种加压水平炉实验装置，其特征在于：推杆驱动机构(41)包括伺服电机(411)、电机安装座(412)、导轨(413)、滑块(414)、丝杠(415)、承载螺母(416)、推杆安装座(417)、锁紧螺栓(418)、法兰盘(419)和两个轴承座(410)，导轨(413)沿承压壳体(13)轴线方向水平设置在进料套(11)远离承压壳体(13)一侧，导轨(413)上端面沿长度方向开设滑槽，丝杠(415)平行设置在导轨(413)上方，丝杠(415)两端为光轴，所述光轴与轴承座(410)转动连接，所述轴承座(410)安装在导轨(413)上，承载螺母(416)螺旋安装在丝杠(415)上，滑块(414)上部与承载螺母(416)连接，滑块(414)下端设有与导向板，所述导向板与导轨(413)的滑槽滑动连接，丝杠(415)远离承压壳体(13)一端与伺服电机(411)输出轴连接，伺服电机(411)通过电机安装座(412)安装在导轨(413)上，导轨(413)远离伺服
电机(411)一端设有法兰盘(419)，所述法兰盘(419)通过连接元件与左端盖(12)可拆卸连接，推杆安装座(417)安装在承载螺母(416)上部，推杆安装座(417)上开设推杆装配孔，推杆安装座(417)上端面沿竖直方向开设锁紧螺纹孔，所述锁紧螺纹孔与推杆装配孔垂直相通，锁紧螺栓(418)螺旋安装在锁紧螺纹孔内，推杆(43)一端圆柱面上开设与锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵义军，张文达，白晨曦，谢兴，孙绍增，邱朋华，冯冬冬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：