[發明專利]固體燃料熱轉化氣、液產物組成在線檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201410455951.8
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104198675A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 王澤;宋文立;林偉剛;李松庚
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

1.一種熱轉化過程中固體燃料熱轉化氣、液產物組成在線檢測裝置，其特征在于，其包括固體燃料熱反應單元、氣體產物分析單元、液體產物分析單元、液體產物捕集單元、液體產物分時段汽化進樣單元五部分，其中固體燃料熱反應單元的出口與液體產物捕集單元相連，氣體產物分析單元和液體產物分時段汽化進樣單元均與液體產物捕集單元相連，液體產物分時段汽化進樣單元的出口連接液體產物分析單元。

2.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述氣體產物分析單元為紅外光譜儀、質譜儀或拉曼光譜儀，優選拉曼光譜儀。

3.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述液體產物分析單元為紅外光譜儀、紫外光譜儀、拉曼光譜儀、熒光光譜儀、質譜儀、或氣相色譜/質譜聯用儀，優選氣相色譜/質譜聯用儀。

4.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述液體產物捕集單元由多個并行排列的冷凝吸附柱組成或由多個冷凝吸附板連續拼接而成。

5.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述液體產物分時段汽化進樣單元由裝樣器和高溫汽化器構成。

6.一種利用權利要求1-5任一項所述的裝置對固體燃料熱轉化過程中的氣體產物組成進行連續監測，對液體產物組成進行非連續時段性在線分析的檢測方法，其包括如下步驟：

1)固體燃料在固體燃料熱轉化反應器中產生高溫氣、液產物；

2)隨熱轉化反應進行，實時產生的高溫氣、液產物經傳輸線由惰性載氣送至液體產物捕集單元；

3)在液體產物捕集單元，不同時段的高溫氣、液產物依次被引入液體產物捕集單元中多個并行排列的冷凝吸附柱內或多個連續拼接的冷凝吸附板表面，其中的液體產物析出并存留于液體產物捕集單元中，而其中的氣體產物不被冷凝吸附而捕集并穿過液體產物捕集單元進入氣體產物分析單元進行組成實時監測；

4)待液體產物捕集完成后，將液體產物捕集單元中捕集了不同時段的液體產物的多個冷凝吸附柱或多個冷凝吸附板，按照捕集先后次序通過液體產物分時段汽化進樣單元中的裝樣器依次轉移至液體產物分時段汽化進樣單元中的高溫汽化器中；

5)在高溫汽化器中液體產物在高溫下解吸汽化并進入氣相隨載氣進入液體產物分析單元，對不同時段的液體產物成分進行在線分析。

7.根據權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述固體燃料為能產生熱能或動力的固態可燃物質；

優選地，所述固體燃料為煤、生物質、油頁巖、油砂、固體垃圾、廢棄塑料中的一種或至少兩種以上的混合。

8.根據權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述熱轉化反應為快速熱解、慢速熱解、氣化、燃燒中的一種或至少兩種以上的結合。

9.根據權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，步驟5)所述的高溫汽化器中液體產物的解吸汽化溫度范圍為200-400℃。