本实用新型专利技术公开了一种内加热式热解炭化试验装置,属于生物质炭化技术领域，包括内加热炭化炉，所述内加热炭化炉包括炉体，所述炉体内腔中设有可上下移动的通气管；所述内加热炭化炉的底部设有出炭机构；本实用新型专利技术可模拟连续炭化热解过程，减少试验次数；可一次试验展现出不同热解炭化时间对焦炭品质的影响；可在出炭时不破坏炭化层结构；可方便研究不同内加热热解工艺对炭品质的影响；具有加热均匀，密封性好、操作简便的优点。操作简便的优点。操作简便的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种内加热式热解炭化试验装置
[0001]本技术涉及一种内加热式热解炭化试验装置,属于生物质炭化
技术介绍
[0002]我国生物质资源丰富多样，仅常见农作物秸秆资源每年就达8.3亿吨，约4.4亿吨标准煤，但每年约有2亿吨秸秆被就地废弃，造成了严重的环境污染和资源浪费。另一方面，过量施用化肥导致了土地肥力的降低；大量、过量使用农药会对土壤、地下水造成严重的污染，对生态环境造成严重的影响。秸秆等生物质的热解炭化技术是一项既能有效地提高生物量的资源化利用，又能有效地改善土壤、吸附重金属、净化水源等，因此越来越多的国内外专家学者对此进行了深入的探讨。
[0003]研究生物质的热解反应与温度，停留时间，气氛，压力，催化剂等因素的影响，对于改善产出的焦炭的品质，气化和燃烧反应效率，降低他们的污染物排放具有重要意义。根据不同的受热方法，热解炭化技术可分为内热和外热两种。外热炭化技术是通过外部加热设备使生物质燃烧炭化，外热炭化技术工艺参数易于控制、成本低廉、普及率高，但其由于在壁面上的传热，无法确保原材料的受热均匀，传热效果就较内热式的差。内热炭化技术是通过直接点燃空气环境下的生物质使其燃烧炭化，内热炭化技术具有较高的传热效果，但其工艺参数难以控制，目前生物质炭化试验方面针对外热式的研究较多，内热式试验平台属空白。
[0004]如专利号为CN 212741234 U的中国专利，其提出了一种生物质炭化试验装置，该装置采用电热空气炭化生物质，可控制炭化温度、送风量、炭化时间，可以在获得炭化物的同时收集生物油，可以连续进行炭化试验。但是本装置单次试验只能针对相同热解时间下所产生的炭的品质进行分析，若想研究不同热解炭化时间对焦炭品质的影响则需进行多次试验，时间成本较高，并且此装置采取的是外热式热解炭化方式，得出的数据针对内热式热解装备不具有代表性。
[0005]如专利号为CN 210367539 U的中国专利，其提出一种炭化试验装置，其结构主要包括支架、炭化装置、除焦平台、收集箱，本技术所要解决的技术问题是提供一种炭化试验装置，操作简单，除焦方便，满足反复试验要求。本装置只是优化了除焦，并不能实现一次试验展现出不同热解炭化时间对焦炭品质的影响，以及不具有较强的连续作业性。并且该试验装置也是一款外热式的炭化试验装置。
[0006]如专利号为CN 103113904 A的中国专利，其提出一种用于煤炭、生物质热解试验的实验装置，由供气部分、给粉机、上水冷套管、定位器、刚玉管、沉降炉本体、温度控制柜、下水冷套管、接料器组成；本技术具有控制准确，温度范围宽、热解物质停留时间范围宽，操作简便，运行成本低等特点。但是本技术所采用的依然是外热式的热解工艺，且不能实现连续炭化热解。
[0007]综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
[0008]本技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种内加热式热解炭化试验装置，可以实现以下目的：
[0009]1、可以实现模拟连续炭化热解过程，减少试验次数；
[0010]2、可以一次试验展现出不同热解炭化时间对焦炭品质的影响；
[0011]3、可以在出炭时不破坏炭化层结构，便于研究不同保温炭化时间对炭理化特性的影响，拓展研究领域、保障精确性；
[0012]4、可以实现上吸式和下吸式内加热炭化的切换，方便研究不同内加热热解工艺对炭品质的影响；
[0013]5、具有加热均匀，密封性好、操作简便的优点。
[0014]为解决以上技术问题，本技术采用以下技术方案：一种内加热式热解炭化试验装置，包括内加热炭化炉，所述内加热炭化炉包括炉体，所述炉体内腔中设有可上下移动的通气管；所述内加热炭化炉的底部设有出炭机构；
[0015]所述内加热炭化炉具有上通气口和下通气口，可实现空气从上通气口通入、经下通气口排出的上吸式热解，也可实现空气从下通气口通入、经上通气口排出的下吸式热解；上吸式热解及下吸式热解可实现自由切换。
[0016]进一步地，所述内加热炭化炉上连接有供气管和热解气管路；所述供气管上设置有质量流量计；所述供气管通过耐热通气管道与热解气管路连接；所述耐热通气管道通过耐热软管分别与上通气口、下通气口连通。
[0017]进一步地，所述炉体顶部可拆卸设置有炉盖；
[0018]所述下通气口贯穿炉盖与炉体内腔连通；
[0019]所述上通气口设置在通气管的顶部。
[0020]进一步地，所述供气管与空气瓶连接；所述热解气管路上沿气流方向依次设有冷凝装置、洗气装置、气体干燥器、气体组分检测仪以及湿式流量计。
[0021]进一步地，所述耐热通气管道上依次连接有第一耐热软管、第二耐热软管和第三耐热软管，所述第一耐热软管与上通气口连通，所述第二耐热软管与下通气口连通，所述第三耐热软管与第一耐热软管连通；
[0022]所述耐热通气管道上设有第一阀门和第三阀门，所述第一阀门设置在第二耐热软管和第三耐热软管之间，所述第三阀门设置在第一耐热软管和第二耐热软管之间；所述第一耐热软管上设有第二阀门，所述第二阀门设在第三耐热软管和耐热通气管道之间；所述第三耐热软管上设有第四阀门。
[0023]进一步地，所述出炭机构包括推炭活塞，所述推炭活塞在所述炉体内腔中上下移动；
[0024]所述推炭活塞上开设有点火口。
[0025]进一步地，所述炉体可拆卸固定在炉架上；所述炉体和炉盖之间、炉体和炉架之间均通过密封圈密封；
[0026]所述炉体壁上设有多个温度传感器，多个温度传感器均匀布置，所述温度传感器的检测头伸至炉体内壁处。
[0027]进一步地，所述通气管可滑动穿过炉盖；所述通气管的底端设有布气嘴；
[0028]所述炉盖上固定有电动推杆；所述通气管的顶部与电动推杆的伸缩杆连接。
[0029]进一步地，所述炉体内腔中设有物料压块，所述物料压块滑动套设在通气管上；所述物料压块上固定有接触式传感导针；所述通气管上固定有接触式传感器；
[0030]当接触式传感器与接触式传感导针接触时，生物质燃烧完成。
[0031]进一步地，所述推炭活塞上连接有活塞杆，所述活塞杆伸出炉体外，所述活塞杆的下端与滑轮组机构连接；
[0032]所述滑轮组机构包括动滑轮、定滑轮以及缠绕在动滑轮、定滑轮之间的钢丝绳，所述动滑轮固定于活塞杆上，所述定滑轮固定于炉架上，所述钢丝绳的一端固定在炉架上，另一端固定连接有钢丝缠绕轮；所述钢丝缠绕轮固定在炉架上；所述钢丝缠绕轮上设有转动手柄。
[0033]本技术采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
[0034]本技术可以实现模拟连续炭化热解过程，减少试验次数。
[0035]本技术可以一次试验展现出不同热解炭化时间对焦炭品质的影响。
[0036]本技术可以在出炭时不破坏炭化层结构，便于研究不同保温炭化时间对炭理化特性的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种内加热式热解炭化试验装置，包括内加热炭化炉（6），其特征在于：所述内加热炭化炉（6）包括炉体（61），所述炉体（61）内腔中设有可上下移动的通气管（62）；所述内加热炭化炉（6）的底部设有出炭机构；所述内加热炭化炉（6）具有上通气口（612）和下通气口（613），可实现空气从上通气口（612）通入、经下通气口（613）排出的上吸式热解，也可实现空气从下通气口（613）通入、经上通气口（612）排出的下吸式热解；上吸式热解及下吸式热解可实现自由切换。2.如权利要求1所述的一种内加热式热解炭化试验装置，其特征在于：所述内加热炭化炉（6）上连接有供气管（2）和热解气管路（15）；所述供气管（2）上设置有质量流量计（3）；所述供气管（2）通过耐热通气管道（5）与热解气管路（15）连接；所述耐热通气管道（5）通过耐热软管分别与上通气口（612）、下通气口（613）连通。3.如权利要求1所述的一种内加热式热解炭化试验装置，其特征在于：所述炉体（61）顶部可拆卸设置有炉盖（65）；所述下通气口（613）贯穿炉盖（65）与炉体（61）内腔连通；所述上通气口（612）设置在通气管（62）的顶部。4.如权利要求2所述的一种内加热式热解炭化试验装置，其特征在于：所述供气管（2）与空气瓶（1）连接；所述热解气管路（15）上沿气流方向依次设有冷凝装置（8）、洗气装置（10）、气体干燥器（11）、气体组分检测仪（12）以及湿式流量计（13）。5.如权利要求2所述的一种内加热式热解炭化试验装置，其特征在于：所述耐热通气管道（5）上依次连接有第一耐热软管（51）、第二耐热软管（52）和第三耐热软管（53），所述第一耐热软管（51）与上通气口（612）连通，所述第二耐热软管（52）与下通气口（613）连通，所述第三耐热软管（53）与第一耐热软管（51）连通；所述耐热通气管道（5）上设有第一阀门（54）和第三阀门（56），所述第一阀门（54）设置在第二耐热软管（52）和第三耐热软管（53）之间，所述第三阀门（56）设置在第一耐热软管（51）和第二耐热软管（52）之间；所述第一耐热软管（51）上设有第二阀门（55），所述第二阀门（5...
【专利技术属性】
技术研发人员：丛宏斌，孟海波，宋威，邢浩翰，沈秀丽，
申请(专利权)人：农业农村部规划设计研究院，
类型：新型
国别省市：
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