一种快速热解测试装置及应用制造方法及图纸

一种快速热解测试装置是由管式电加热炉（６）、承物架（１１）、测控温口（８）、反应管（４）、进气口（１）、出油气口（９）组成，其特征在于反应管（４）上部有进气口（１），反应管（４）顶部有可调密封件（３），反应管（４）内有不锈钢杆（５），不锈钢杆（５）的顶端与可调密封件（３）连接，不锈钢杆（５）的下端与样品吊篮（７）连接，反应管（４）中下部位于管式电加热炉（６）内，反应管（４）底部有测温口（８）和锥形的出油气口（９），锥形的出气口（９）与出油气管（１２）连接，管式电加热炉（６）位于承物架（１１）之上。本发明专利技术具有性价比高，操作简便，结构简单，设备成本低，可以模拟工况条件下，缓慢升温和快速热解，并可以快速冷却，准确测定热解产生的焦油量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种测试装置及应用，具体地说涉及一种用于煤、生物质等含碳物质 在快速热解条件下，制备半焦以及获得固、液、气收率的测试装置及应用。
技术介绍
目前，煤或生物质气化在气化炉(流化床和气流床)中一般都是经历在高温下快 速热解成半焦、然后再进行气化。因此，在考察煤或生物质的气化动力学时，通常都是先得 到半焦，然后再考察半焦的气化动力学。但是目前在制备半焦时一般都是先将原料放入固 定床中，然后缓慢升高固定床的温度到热解温度，再停留一段时间，然后缓慢降温，得到半 焦。另外，在用固定床考察热解温度下的气、液、固收率时，由于在缓慢升温的过程中热解过 程已经发生，存在温度的偏差，因此不是真正某一热解温度下的气、液、固收率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单，操作简便，适用于各种气氛及各种煤或生物 质样品在某一温度下，进行快速热解制备半焦并可测定其油、气收率的测试装置及应用方 法。本专利技术测试装置可以模拟真实工况条件下，克服缓慢升温和降温的过程，可以进 行快速热解、快速降温，得到半焦以及同时得到气、液的收率。本专利技术的快速热解测试装置是由管式电加热炉、承物架、测控温口、反应管、进气 口、出油气口组成，其特征在于反应管上部有进气口，反应管顶部有可调密封件，反应管内 有不锈钢杆，不锈钢杆的顶端与可调密封件连接，不锈钢杆的下端与样品吊篮连接，反应管 中下部位于管式电加热炉内，反应管底部有测温口和锥形的出油气口，锥形的出气口与出 油气管连接，管式电加热炉位于承物架之上。调节密封件可以使不锈钢杆在反应管内上下移动，通过其上下移动可以使样品吊 篮处于反应管内的不同位置。本专利技术快速热解实验装置应用方法如下(1)、将控温仪与反应管底部测温口中的热电偶和管式电加热炉上的接线柱连接， 出油气管与焦油收集瓶密封连接，气体流量计与焦油收集瓶连接，进气口与所需气体连 接；(2)、将1. 0-20. Og的样品放入样品吊篮，样品吊篮置入反应管，热解未开始时，样 品吊篮置于反应管的顶部；(3)、从进气口通入惰性气体或需要的反应气氛，使整个反应管处于该气氛下；(4)、热解反应A慢速热解调节密封件使不锈钢杆向下移动，不锈钢杆将样品吊篮置于反应管 的恒温段，然后通过可调密封件将反应管上端密封紧固，接通电源，程序升温开始，热解反 应也开始进行；B快速热解接通电源开始程序升温，当达到设定的温度时，调节密封件移动不锈 钢杆迅速将样品吊篮放入反应管恒温段并密封；(5)、当热解反应达到设定的时间后，将样品吊篮提到反应管顶端，在惰性气氛下 冷却。(6)、从反应管顶端取出样品吊篮并称重；(7)、取下出油气管连同焦油收集装置一起称重如上所述的样品可以是煤，生物质及其混合物等含碳物质。如上所述的反应温度最高可达1200°C。如上所述的惰性气体可以是N2、Ar或He。 如上所述的反应气氛可以是一氧化碳、二氧化碳、甲烷或氧气等。如上所述的控温仪可选择中国科学院山西煤炭化学研究所生产的PTC-2型、厦门 宇电生产的AI-708型、西格马生产的SGM2843K型等型号。本装置同市售热解装置比较之优点(1)性价比高，操作简便，结构简单，设备成本低。(2)可以模拟工况条件下，缓慢升温和快速热解，并可以快速冷却。(3)可以准确测定热解产生的固、液、气的量。附图说明图1为本专利技术快速热解测试装置的结构示意2为本专利技术快速热解测试装置的工艺流程图如图所示，1进气口、2法兰、3可调密封件、4反应管、5不锈钢杆、6管式电加热炉、 7样品吊篮、8测温管、9出油气口、10接线柱、11承物架、12出油气管、13、焦油收集瓶、14气 体流量计、15热电偶、16控温仪、17氮气、18其它反应气。具体实施例方式实施例1褐煤的快速热解反应管4上部有进气口 1，反应管4顶部有可调密封件3，反应管4内有不锈钢杆 5，不锈钢杆5的顶端与可调密封件3连接，不锈钢杆5的下端与样品吊篮7连接，反应管4 中下部位于管式电加热炉6内，反应管4底部有测温口 8和锥形的出油气口 9，锥形的出气 口 9与出油气管12连接，管式电加热炉6位于承物架11之上。(1)、将中科院山西煤化所生产的PTC-2型控温仪16与反应管4底部测温口 8中 的热电偶和管式电加热炉6上的接线柱10连接，出油气管12与焦油收集瓶13密封连接， 气体流量计14与焦油收集瓶13连接，进气口 1与所需气体17、18连接；(2)、将霍林河褐煤磨碎直小于1mm，再装入样品吊篮7内，10. Og的样品放入样品 吊篮7，样品吊篮7置入反应管4中，密封法兰2.。热解未开始时，样品吊篮置于反应管的 顶部；(3)、从进气口 1通入氮气；(4)、热解反应接通电源开始程序升温，当达到设定的温度1000°C时，调节密封件3，移动不锈钢 杆5迅速将样品吊篮7放入反应管4的恒温段并密封；(5)、当热解反应达到设定的时间10分钟后，将样品吊篮7提到反应管4的顶端， 在惰性气氛N2保护下下冷却；(6)、打开法兰2，从反应管4的顶端取出样品吊篮7并称重；(7)、取下出油气管12连同焦油收集瓶14 一起称重。热解数据见表1。实施例2玉米芯的快速热解本实施例中原料为粒径小于3mm的玉米芯，原料用量为2g，控温仪为厦门宇电生 产的AI-708型，热解温度为900°C，反应气氛为甲烷，其它同实施例1。热解数据见表1。实施例3甘蔗渣的快速热解本实施例中原料为粒径小于3_的甘蔗渣，原料用量为2g，控温仪为西格马生产 的SGM2843K型，热解温度为800°C，反应气氛为C02，其它同实施例1。热解数据见表1。实施例4无烟煤的慢速热解本实施例中原料为粒径小于1mm的晋城无烟煤，原料用量为20g，控温仪为中科院 山西煤化所生产的PTC-2型，惰性气氛为Ar。将晋城无烟煤装入样品吊篮7内，样品吊篮7 置入反应管4中，密封法兰2.，调节密封件3使不锈钢杆5向下移动将样品吊篮7置于反 应管4的恒温段，然后将密封件3密封封紧固，接通电源，开始程序升温，热解反应也开始进 行，终温为1200°C。其它同实施例1。热解数据见表1。表1煤或生物质快速热解的产量分布权利要求一种快速热解测试装置，它是由管式电加热炉(6)、承物架(11)、测控温口(8)、反应管(4)、进气口(1)、出油气口(9)组成，其特征在于反应管(4)上部有进气口(1)，反应管(4)顶部有可调密封件(3)，反应管(4)内有不锈钢杆(5)，不锈钢杆(5)的顶端与可调密封件(3)连接，不锈钢杆(5)的下端与样品吊篮(7)连接，反应管(4)中下部位于管式电加热炉(6)内，反应管(4)底部有测温口(8)和锥形的出油气口(9)，锥形的出气口(9)与出油气管(12)连接，管式电加热炉(6)位于承物架(11)之上。2.如权利要求1所述的一种快速热解测试装置，其特征在于所述的调节密封件(3)使 不锈钢杆(5)在反应管(4)内上下移动。3.如权利要求1或2所述的一种快速热解测试装置的应用，其特征在于应用方法如下(1)、将控温仪与反应管⑷底部测温口⑶中的热电偶和管式电加热炉(6)上的接线 柱连接，出油气管(12)与焦油收集瓶密封连接，气体流量计与焦油收集瓶连接，进气口(1) 与所需气体连接；(2)、将1.0-20.Og的样品放入样品吊篮(7)，样品吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速热解测试装置，它是由管式电加热炉（６）、承物架（１１）、测控温口（８）、反应管（４）、进气口（１）、出油气口（９）组成，其特征在于反应管（４）上部有进气口（１），反应管（４）顶部有可调密封件（３），反应管（４）内有不锈钢杆（５），不锈钢杆（５）的顶端与可调密封件（３）连接，不锈钢杆（５）的下端与样品吊篮（７）连接，反应管（４）中下部位于管式电加热炉（６）内，反应管（４）底部有测温口（８）和锥形的出油气口（９），锥形的出气口（９）与出油气管（１２）连接，管式电加热炉（６）位于承物架（１１）之上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张永奇，任海君，房倚天，黄戒介，赵建涛，涂峰，夏立森，李风海，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]