一种生物质微波热解气化制氢装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种生物质微波热解气化制氢装置，属于微波热解技术领域，本实用新型专利技术包括微波炉、称重装置、反应装置；所述称重装置的托盘设于微波炉的加热腔内；所述反应装置放置在托盘上。所述的反应装置包括石英管；所述石英管为试管状，设有管盖、管盖上分别连接有进气管和出气管；所述石英管内设有将石英管分割为下部进气区和上部反应区的石英板；所述石英板上设有进气管通孔和分散孔；所述进气管穿过进气管通孔插入下部进气区。本实用新型专利技术可以同时进行生物质热解与气化制氢，并实时监测生物质在热解气化过程中的质量变化，实现了微波热重的在线检测。热重的在线检测。热重的在线检测。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质微波热解气化制氢装置


[0001]本技术属于微波热解
，具体的说，涉及一种生物质微波热解气化制氢装置。

技术介绍

[0002]生物质是最丰富的可再生资源之一，可用于生产可持续的热能和电力， 由于生物质是在植物光合作用过程中通过固定大气中的二氧化碳而形成的，因此在其生命周 期中是碳中性的。目前热解和气化工艺被普遍认为是一种有效的生物质转化利用方法，可以 生产合成气。生物光解、生物水煤气变换反应和发酵、生物质的热解、气化被认为是可行的方法，在氢气生产行业中备受关注。将生物质原料转化为氢 气，并进一步将其储存起来，被认为是非常有潜力的。
[0003]目前，生物质制氢技术日渐成熟，一般可以采用燃烧、热解、气化和高压液化的方法 将生物质转化为氢能源。但是现有的制氢设备操作起来都比较繁琐复杂。通常来说，热解和 气化是两种不同的制氢方法，也有设备仪器将热解和气化分离分部对生物质进行加工操作， 具有较好的制氢效果，但实验周期长，不够高效。而且现有的生物质微波热解装置不能够实 时记录物料失重数据，无法实现热重的在线测量。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中存在的问题，本技术提供了一种生物质微波热解气化制氢装置，可以同时进行生物质热解与气化制氢，并实时监测生物质在热解气化过程中的质量变化，实现了微波热重的在线检测。
[0005]为实现上述目的，本技术是通过如下技术方案实现的：
[0006]所述的生物质微波热解气化制氢装置包括微波炉、称重装置、反应装置；所述称重装置的托盘设于微波炉的加热腔内；所述反应装置放置在托盘上。
[0007]作为优选，所述的反应装置包括石英管；所述石英管为试管状，设有管盖、管盖上分别连接有进气管和出气管；所述石英管内设有将石英管分割为下部进气区和上部反应区的石英板；所述石英板上设有进气管通孔和分散孔；所述进气管穿过进气管通孔插入下部进气区。
[0008]作为优选，所述的石英板的下方设有用于支撑石英板的支撑管；所述支撑管与石英管同心，支撑于石英管的管底和石英板之间。
[0009]作为优选，所述的反应装置还包括供气装置、氮气瓶、三通管和气体收集装置；所述供气装置包括依次通过管道连接的盛水容器、蠕动泵和水加热装置，所述水加热装置的出口管和氮气瓶分别与三通管连通，所述三通管与进气管连通；所述气体收集装置包括气液分离冷凝装置、气体干燥装置和气体收集袋；所述气液分离冷凝装置包括气液分离罐和冷凝管；所述出气管与气液分离罐的进口连通，气液分离罐的出口与冷凝管的进口连通，冷凝管的出口与气体干燥装置连通，气体干燥装置与气体收集袋连通。
[0010]作为优选，所述的石英管外壁包裹有石棉。
[0011]作为优选，石英管内设有热电偶。
[0012]作为优选，所述的称重装置包括电子天平、天平连接杆和托盘；所述天平连接杆穿过微波炉的底部连接在电子天平与托盘之间。
[0013]作为优选，所述三通管的出口设有阀门。
[0014]作为优选，所述支撑管的高度为5
‑
8cm。
[0015]本技术的有益效果：
[0016]本技术通过设置称重装置，可实时监测生物质在热解气化过程中的质量变化，实现了微波热重的在线检测。
[0017]本技术通过设置石英板，将石英管分割为进气区和反应区，同时石英板为生物质原料提供支撑，能使水蒸气先经分散孔充分分散后，从下至上与生物质原料层充分接触，提高反应效率；且通过支撑管支撑石英板，既可实现石英板和支撑管的取出清理，且支撑结构牢固，不影响水蒸气的正常流通。
附图说明
[0018]图1是本技术的整体结构示意图；
[0019]图2是本技术的石英板结构俯视图；
[0020]图中，1
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微波炉、2
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电子天平、3
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天平连接杆、4
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托盘、5
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石英管、6
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氮气瓶、7
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三通管、8
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管盖、9
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进气管、10
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出气管、11
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石英板、12
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进气管通孔、13
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分散孔、14
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支撑管、15
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盛水容器、16
‑
蠕动泵、17
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水加热装置、18
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气体干燥装置、19
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气体收集袋、20
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气液分离罐、21
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冷凝管、22
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石棉、23
‑
热电偶。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
[0022]如图1
‑
2所示，所述的生物质微波热解气化制氢装置包括微波炉1、称重装置、反应装置。
[0023]称重装置包括电子天平2、天平连接杆3和耐高温金属材质的托盘4，天平连接杆3穿过微波炉1的底部连接在电子天平2与托盘4之间，托盘4设于微波炉1的加热腔内。天平连接杆3与微波炉1的炉底之间留有空隙，以避免天平连接杆3与微波炉1之间产生摩擦，影响准确称量。因为生物质制氢过程中会发生分解，并引起质量的变化，通过设置称重装置可实时监测生物质在热解气化过程中的质量变化，实现了微波热重的在线检测。
[0024]反应装置包括石英管5、供气装置、氮气瓶6、三通管7和气体收集装置。石英管5为试管状，石英管5内设有将石英管5分割为下部进气区和上部反应区的石英板11，石英管5设有管盖8，管盖8上分别连接有进气管9、出气管10和插入下部反应区的热电偶23，热电偶23的表面经防微波处理。石英板11上设有进气管通孔12和分散孔13；进气管9穿过进气管通孔12插入下部进气区。石英板11的下方设有用于支撑石英板的支撑管14；支撑管14与石英管5同心，支撑于石英管5的管底和石英板11之间。通过设置石英板11，为生物质原料提供支撑，将生物质原料放在石英板11上，水蒸气经进气管9进入底部进气区，并经分散孔13分散后，
进入上部反应区，从下至上穿过生物质层，与生物质充分接触，通过设置石英板11，相对于将生物质直接放入石英管内的方式，反应效率可成倍提高。通过支撑管14支撑石英板11，既方便石英板11和支撑管14的取出清理，且支撑结构牢固，又不影响水蒸气的正常流通。支撑管14的高度为8cm。
[0025]供气装置包括依次通过管道连接的盛水容器15、蠕动泵16和水加热装置17。水加热装置17的出口管和氮气瓶6分别与三通管7连通，三通管7与进气管9连通。水经蠕动泵15输送至水加热装置17加热为水蒸气后进入三通管7，三通管7上设有阀门，通过阀门可控制进入石英管5的水蒸气流量。氮气瓶6在反应前对石英管5内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质微波热解气化制氢装置，其特征在于：包括微波炉、称重装置、反应装置；所述的称重装置包括电子天平、天平连接杆和托盘；所述天平连接杆穿过微波炉的底部连接在电子天平与托盘之间；所述托盘设于微波炉的加热腔内；所述反应装置放置在托盘上。2.根据权利要求1所述的一种生物质微波热解气化制氢装置，其特征在于：所述的反应装置包括石英管；所述石英管为试管状，设有管盖、管盖上分别连接有进气管和出气管；所述石英管内设有将石英管分割为下部进气区和上部反应区的石英板；所述石英板上设有进气管通孔和分散孔；所述进气管穿过进气管通孔插入下部进气区。3.根据权利要求2所述的一种生物质微波热解气化制氢装置，其特征在于：所述的石英板的下方设有用于支撑石英板的支撑管；所述支撑管与石英管同心，支撑于石英管的管底和石英板之间。4.根据权利要求3所述的一种生物质微波热解气化制氢装置，其特征在于：所述的反应装置还包括供气装置、氮气瓶、三通管...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏洪应，帅威辰，张威，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：