煤粉热转化多功能基础研究装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种煤粉热转化多功能基础研究装置，包括气路控制模块、进料控制模块、加热控制模块和反应器模块；气路控制模块包括多路进气控制气路；进料控制模块包括进料器、煤粉载料器，进料器与煤粉载料器之间设有步进控制器，进料器的进气口与进气控制气路连接；反应器模块包括反应器，进料器的煤粉出口与反应器的进料口连接，反应器的进气口与进气控制气路连接；加热控制模块包括一个或多个加热炉，反应器置于所述加热炉中。能够对不同变质程度的煤粉进行多条件下（温度、气氛、升温速率等）的燃烧、气化及热解性质进行考察。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤粉热转化试验装置，尤其涉及一种煤粉热转化多功能基础研究装置。
技术介绍
煤炭的使用，无论是燃烧、气化或热解，都是在一定的温度下进行热转化的过程，主要区别在于目标产品不一样。目标产物的不同决定了热转化的气氛、温度、升温速率以及反应器类型也不一样。为了高效洁净利用煤炭资源为人类服务，对于煤炭在热转化过程中的化学反应机理、有害元素的转化和转移规律等基础理论研究显得非常重要，虽然人类已经使用和研究煤炭很长时间了，但是随着煤种的变化、工艺的更新以及环保要求的提高，对于煤炭(尤其是低阶煤炭)的热转化规律的进一步理解尤为必要。这就需要能够为煤炭多条件下热转化基础理论研究提供一个方便高效的平台，现有技术中还没有这样一个平台。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种方便、高效的煤粉热转化多功能基础研究装置。本技术的目的是通过以下技术方案实现的:本技术的煤粉热转化多功能基础研究装置，包括气路控制模块、进料控制模块、加热控制模块和反应器模块；所述气路控制模块包括多路进气控制气路；所述进料控制模块包括进料器、煤粉载料器，所述进料器与煤粉载料器之间设有步进控制器，进料器的进气口与所述进气控制气路连接；所述反应器模块包括反应器，所述进料器的煤粉出口与所述反应器的进料口连接，所述反应器的进气口与所述进气控制气路连接；所述加热控制模块包括一个或多个加热炉，所述反应器置于所述加热炉中。由上述本技术提供的技术方案可以看出，本技术实施例提供的煤粉热转化多功能基础研究装置，由于包括气路控制模块、进料控制模块、加热控制模块和反应器模块，能够对不同变质程度的煤粉进行多条件下(温度、气氛、升温速率等)的燃烧、气化及热解性质进行考察。附图说明图1为本技术实施例提供的煤粉热转化多功能基础研究装置的结构示意图；图2a为本技术中固定床反应器的结构示意图；图2b为本技术中流化床反应器的结构示意图；图2c为本技术中气流床反应器的结构示意图。图中:1、进料器，2、煤粉载料器，3、步进控制器，4、加热炉，5、反应器；6、煤粉，7、氧气与蒸汽，8、合成气。具体实施方式下面将对本技术实施例作进一步地详细描述。本技术的煤粉热转化多功能基础研究装置，其较佳的具体实施方式是:包括气路控制模块、进料控制模块、加热控制模块和反应器模块；所述气路控制模块包括多路进气控制气路；所述进料控制模块包括进料器、煤粉载料器，所述进料器与煤粉载料器之间设有步进控制器，进料器的进气口与所述进气控制气路连接；所述反应器模块包括反应器，所述进料器的煤粉出口与所述反应器的进料口连接，所述反应器的进气口与所述进气控制气路连接；所述加热控制模块包括一个或多个加热炉，所述反应器置于所述加热炉中。所述反应器为固定床反应器、流化床反应器或气流床反应器。所述流化床反应器中装有细石英砂。所述反应器为石英反应器。所述煤粉载料器为透明玻璃管。所述进料器为双层不锈钢管，外层不锈钢管与所述进气控制气路连接，内层不锈钢管与所述反应器的进料口连接。本技术的煤粉热转化多功能基础研究装置，能够对不同变质程度的煤粉进行多条件下(温度、气氛、升温速率等)的燃烧、气化及热解性质进行考察。是一种研究宽粒度煤粉多条件下热转化产物、性质及效率的实验台架。主要在常压下应用不同类型的反应器对煤粉进行热转化反应，主要适用的工作温度范围不大于1200。本技术的试验过程是:选定了反应器确定了实验调节后，先把一定量的煤粉加入到进料控制模块的煤粉载料器中，然后拧紧密封，进料器与进气控制气路连接并通入一定流量的载气(如氩气)，然后煤粉出口通过软管连接到反应器的入口处，待其它部分都检查连接完毕后，即可把反应器放入加热炉内进行加热升温。在指定温度稳定后，就可以按照事先调试好的进料速率进料开始实验。作为优选，流化床反应器中装有固相细粒状传热介质(细石英砂)，价廉易得，传热效果好，容易流化。作为优选，非加压反应选用石英反应器，透明耐高温，价格适中，可以根据需要加工成各种工艺结构。作为优选，非加压实验煤粉载料器选用通明玻璃管，可以随时观察煤粉进料状态。具体实施例:如图1、图2a、图2b、图2c所示，首先在反应器中加入适量处理过的石英沙作为流化介质，提高热反应的传质传热效果。然后通入反应器冷水管定流量的冷却水(保护煤粉在进入反应区前不发生热解反应)。把装有定量煤样的玻璃管与双层不锈钢管连接好，然后与已经调好气体流量的气路板出口连接，气体进入双层不锈钢管的外层管，从内层管流出，这时候由于不锈钢管的管口与煤粉层表面距离较远(还没有启动步进控制器)，所以气流不会携带出煤粉。进料模块的气体出口连接到反应器带有水冷套的入料口，然后再从气路模板上引出另一路气体(低浓度氧气)接入反应器的底部，这股气体一个是提供气化反应用的气化剂(也可同时加入水蒸气)，另一个功能就是作为流化石英沙子的流化气体。流化气体不能早于进料气体接入反应器，否则流化气体很容易把沙子吹入口径较小的进料管，造成堵塞。这时候，总体检查下整个系统是否有漏气现象，然后把反应器慢慢放入加热炉内，力口热到指定温度(如1000° C)。在温度稳定了后，就可以启动进料模块的步进控制器了，按照预先调好的速率向反应器输入煤粉开始快速气化反应。同时，在反应器的出口处进行液体、气体的收集和分析。反应完后，为了快速降温，可以把反应器快速提出高温炉体进行快速降温。冷却之后，要收集没有反应完的半焦炭继续化学和物理性质的分析。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤粉热转化多功能基础研究装置，其特征在于，包括气路控制模块、进料控制模块、加热控制模块和反应器模块；所述气路控制模块包括多路进气控制气路；所述进料控制模块包括进料器、煤粉载料器，所述进料器与煤粉载料器之间设有步进控制器，进料器的进气口与所述进气控制气路连接；所述反应器模块包括反应器，所述进料器的煤粉出口与所述反应器的进料口连接，所述反应器的进气口与所述进气控制气路连接；所述加热控制模块包括一个或多个加热炉，所述反应器置于所述加热炉中。

【技术特征摘要】
1.一种煤粉热转化多功能基础研究装置，其特征在于，包括气路控制模块、进料控制模块、加热控制模块和反应器模块； 所述气路控制模块包括多路进气控制气路； 所述进料控制模块包括进料器、煤粉载料器，所述进料器与煤粉载料器之间设有步进控制器，进料器的进气口与所述进气控制气路连接； 所述反应器模块包括反应器，所述进料器的煤粉出口与所述反应器的进料口连接，所述反应器的进气口与所述进气控制气路连接； 所述加热控制模块包括一个或多个加热炉，所述反应器置于所述加热炉中。2.根据权利要求1所述的煤粉热转化多功能基础研究装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书，王永刚，林雄超，贾晓路，陈绪军，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：实用新型
国别省市：