一种制取可燃气体的方法及其专用气固反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制取可燃气体的方法及其专用气固装置，该气固反应装置，包括外壳以及所述外壳内侧的加热带，还包括设置在所述加热带内侧的立式反应管，立式反应管的上下两端均设有成对的密封法兰；设置在所述立式反应管内的装料管，装料管的上端套接在所述立式反应管上端的法兰中；设置在所述立式反应管上端的两个进气管；以及设置在所述立式反应管下端的出气管，出气管穿过所述立式反应管下端的法兰。本发明专利技术的装置其结构简单、价格便宜、安全、便于操作、能实现多种气氛切换，可用于许多科研项目和工业反应过程的研究。本发明专利技术的方法，可有效地得到可燃气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制取气体的方法及其装置，特别涉及一种制取可燃气体的方法及其专用气固装置。
技术介绍
模拟工业高温高压条件下的实验室小型气固反应装置，是许多科研项目和工业反 应过程研究中的关键技术和重要环节。气固反应是化工生产中常见的两类介质反应，工业 生产条件下，生产过程的影响因素研究不安全也不经济，小型气固反应装置的开发将会使 这些研究变的安全、方便、经济，也会促进新工艺的研究和开发。 目前，实验室用小型气固反应装置可以说多种多样，但在高温高压条件下的小型 气固反应装置就很少，而且结构复杂，价格昂贵，因此开发一种小型的、结构相对简单、价格 便宜、安全、便于操作、能实现多种气氛切换、可在高温高压条件下操作的实验室用小型气 固反应装置具有特别重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气固反应装置。 本专利技术的气固反应装置，包括外壳以及所述外壳内侧的加热带，外壳里可设置有 保温材料，如岩棉、玻璃棉、硅酸铝纤维等。本专利技术装置还包括 设置在所述加热带内侧的立式反应管，立式反应管的上下两端均设有成对的密封 法兰；该立式反应管采用立式设计，可以使气化剂在管内分布均匀，反应时物料与气化剂的 接触更加充分； 设置在所述立式反应管内的装料管，所述装料管的长度短于所述立式反应管的长 度；装料管的上端套接在所述立式反应管上端的法兰中，装料管下端设有透气孔，该透气孔 的孔径以物料不至于掉出装料管为准。装料管内可放置反应的固体物质，且下端的透气孔， 可将通入用于驱除空气的氮气和气化剂以及气体产物排出； 设置在所述立式反应管上端的两个进气管，所述两个进气管均穿过所述立式反应管上端的法兰与装料管相通，可分别通入气化剂和氮气，通入的气化剂可直接流经装料管反应；在一进气管的尾端可安装气化剂发生装置，可用于通入气固反应装置的气化剂的制备，在另一进气管的尾端可安装至少一气体储罐，该气体储罐内可储存氮气或气化剂； 以及设置在所述立式反应管下端的出气管，出气管穿过立式反应管下端的法兰。反应得到的气体产物可通过立式反应管下端的出气管排出，并进行收集；在出气管尾部可安装气体分离装置或产物气水冷循环泵，用于各产物气体的分离，也可再安装流量计和气相色谱分析系统，用于在线检测可燃气体产物在制取过程以及制取结束时的产量和组成成分。 为了达到好的密封效果，同时又便于拆装，上述成对的密封法兰是由两个通过螺 栓连接的法兰组成。 上述装料管的内部设置有测温装置，所述测温装置穿出立式反应管上端的法兰， 该测温装置可以直接、精确地测出气固反应装置内的反应温度，并可在该测温装置上端连 接安装一显示器，该显示器上可装设用于显示温度的显示仪表和各显示仪表的电源开关。 上述立式反应管可用耐高温高压的合金材料制成。 上述测温装置包括下端封闭的金属管和所述金属管内部的热电偶，可以使测温装 置检测的温度更准确。 本专利技术的另一目的是提供一种由固体物质制取可燃气体的方法。 本专利技术的由固体物质制取可燃气体的方法，是将固体物质与气化剂在上述的装置中反应，得到可燃气体。 上述固体物质是煤；该煤的粒度是0. 5-2. 0mm，优选是0. 5_1. 0mm。 上述的气化剂是水蒸气或0)2。上述可燃气体是4、C^或C0。 上述反应之前向气固反应装置中通入用于驱除空气的氮气。 上述反应的温度是800°C -IOO(TC ，反应的压强为0. 5MPa-3MPa ;温度优选是 IOO(TC ，所述压强优选是0. 5MPa。 本专利技术的气固反应装置其结构相对简单、价格便宜、安全、便于操作、能实现多种 气氛切换，可进行多种条件下的气固反应，可用于许多科研项目和工业反应过程的研究。本 专利技术气固反应装置的优点具体有 1)反应管采用立式，这样使气化剂在反应管内分布均匀，反应时物料与气化剂的 接触更充分。 2)装样量比类似的装置大大提高，并且使气化剂在反应炉内可以全部通过反应 料。 3)气化剂入口可随意切换，既可以进行单一气化剂气固反应实验，也可以进行多 种气化剂与物料的气固反应实验。 4)采用耐高温高压的材料，可在高温高压条件下使用。 5)本专利技术装置与气相色谱分析系统连接后，可实现了气固反应气体产物的在线检 测。气体检测可采用气相色谱，色谱配有自动六通阀，可以对经过净化处理的气体产物进行 分析检测，通过数据分析工作站，便可以对数据进行记录和再分析等。 本专利技术制取可燃气体的方法，可有效地得到可燃气体。本专利技术提供的气固反应装 置体积小型、结构相对简单、价格便宜、安全、便于操作。附图说明 图1为本专利技术实施例1的气固反应装置的结构示意图； 图号说明1密封法兰，2进气管，3外壳，4加热带，5立式反应管，6密封法兰，7密 封法兰，8出气管，9装料管，10金属管，11密封法兰，12热电偶。 图2为生产可燃气体的装置示意图； 图号说明13压力保护器，14水蒸气发生器，15流量泵，16管式炉，17进水管，18 输水管，19氮气气体储罐，20 二氧化碳气体储罐，21阀门，22气水冷循环泵，23气相色谱分 析系统，24测温装置，25显示器，26显示仪表，27电源开关。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。 下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。 本专利技术对气体产量分析均是在常温(25°C )常压(0. IMPa)下进行。 本专利技术所用煤种(大雁褐煤和交城无烟煤)的参数如下 表A煤的工业分析结果(％，质量百分比)<table>table see original document page 5</column></row><table> 表A中，空气干燥基水份(Mad):指煤炭在空气干燥状态下所含的水分。也可以认 为是内在水份，老的国家标准上有称之为分析基水分。 干燥基灰分(Ad):以假想无水状态的煤为基准，测量煤样灰分的含量，其中灰分 是指是将一定重量的煤在815士1(TC的温度下将煤中的可燃物完全燃烧，然后对留下的 灰分称重，经计算得出煤的灰分含量。 干燥无灰基挥发份(Vdaf):以假想无水、无灰状态的煤为基准(daf)进行测量煤 样中的挥发份，其中挥发份是指煤样在隔绝空气的条件下加热到一定温度，并在该温度下 停留一定时间，煤中的有机质则受热分解析出一部分气态和蒸气产物，它占煤重量的百分 比，就是挥发分。干燥基全硫(St. d):以假想无水状态的煤为基准，测量煤样全硫的含量。 表B煤的元素分析结果(％，质量百分比)<table>table see original document page 5</column></row><table> 表B中，元素C、H、N、0均是以假想无水、无灰状态的煤为基准(daf)进行测量的。 实施例1 、气固反应装置 如图1所示，本实施例的气固反应装置，包括外壳3以及所述外壳内侧的加热带4。 外壳3里设置有保温材料，该保温材料为硅酸铝纤维，加热带4镶嵌在这个保温材料里，加 热带4上可设置有电压控制器，通过电压控制器可程序控制电压大小，从而控制加热带4的 加热速率。 本专利技术的气固反应装置还包括设置在所述加热带内侧的立式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气固反应装置，包括外壳以及所述外壳内侧的加热带，其特征在于，还包括：　　设置在所述加热带内侧的立式反应管，所述立式反应管的上下两端均设有成对的密封法兰；　　设置在所述立式反应管内的装料管，所述装料管的上端套接在所述立式反应管上端的法兰中，所述装料管下端设有透气孔，所述装料管的长度短于所述立式反应管的长度；　　设置在所述立式反应管上端的两个进气管，所述两个进气管均穿过所述立式反应管上端的法兰与装料管相通；以及　　设置在所述立式反应管下端的出气管，所述出气管穿过所述立式反应管下端的法兰。

【技术特征摘要】
一种气固反应装置，包括外壳以及所述外壳内侧的加热带，其特征在于，还包括设置在所述加热带内侧的立式反应管，所述立式反应管的上下两端均设有成对的密封法兰；设置在所述立式反应管内的装料管，所述装料管的上端套接在所述立式反应管上端的法兰中，所述装料管下端设有透气孔，所述装料管的长度短于所述立式反应管的长度；设置在所述立式反应管上端的两个进气管，所述两个进气管均穿过所述立式反应管上端的法兰与装料管相通；以及设置在所述立式反应管下端的出气管，所述出气管穿过所述立式反应管下端的法兰。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述成对的密封法兰是由两个通过螺栓 连接的法兰组成。3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述装料管的内部设置有测温装置， 所述测温装置穿出所述立式反应管上端的法兰。4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述测温装置包括下端封闭的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢继东，姜英，徐振刚，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]