[發明專利]一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置

有效

• 申請號: 201810636912.6
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN109001419B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 趙丹;齊昊;李宗翔;潘競濤
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，其特征在于，包括供風系統、升溫氧化爐和氣體分離測量裝置，所述供風系統與所述升溫氧化爐相連，所述升溫氧化爐與所述氣體分離測量裝置相連；

所述供風系統包括氧氣瓶和氮氣瓶，所述氧氣瓶輸出端通過管線依次連接減壓閥、穩壓閥、穩流閥、壓力表、支流量計、第一流量傳感器，所述第一流量傳感器通過管線與第一三通閥相連，所述氮氣瓶輸出端通過管線依次連接減壓閥、穩壓閥、穩流閥、壓力表、支流量計、第一流量傳感器，所述第一流量傳感器通過管線與第一三通閥相連，所述第一三通閥通過管線與總流量計相連，所述總流量計通過管線與第二流量傳感器相連；

所述升溫氧化爐包括控溫箱，所述控溫箱內腔底部設置有基座，所述基座頂部設置有煤樣罐，所述煤樣罐頂部設置有密封蓋，所述煤樣罐中下部左端通過管線與氣體溫度傳感器相連，所述氣體溫度傳感器通過氣體預熱管路與第二流量傳感器相連，所述氣體預熱管路外壁設置有熱線圈，所述控溫箱右上端設置有溫度控制系統，所述氣體溫度傳感器與溫度控制系統輸入端相連，所述熱線圈與溫度控制系統輸出端相連，所述溫度控制系統輸出端與數據采集系統輸入端相連；

所述氣體分離測量裝置包括氣體收容器，所述氣體收容器頂部設置有氣體濃度電子檢測儀，用于計算煤的氧化速度，所述氣體收容器中上部左端通過管線與加壓泵固定安裝，加壓泵用于對氣體進行加壓處理，所述加壓泵輸入端通過管線與第二三通閥相連，所述第二三通閥輸入端通過管線與升溫氧化爐內的煤樣罐的出口端相連，所述氣體收容器內腔中下部凹槽處設置有氣體分離膜組件，所述氣體分離膜組件包括邊框，所述邊框的內壁中部設置有氣體分離膜，所述氣體分離膜用于將混合氣體中的CO分離出來，所述邊框側壁頂部設置有密封圈，且密封圈與氣體收容器內壁緊密貼合，所述邊框左右端側壁中部設置有盲孔，所述盲孔孔底與彈簧一端固定安裝，所述彈簧另一端與卡體固定安裝，所述氣體分離膜組件與氣體收容器通過卡體與氣體收容器內壁凹槽配合固定安裝，所述邊框底部左右兩端設置有拉手，所述氣體收容器中下部左端通過管線與止氣閥相連。

2.根據權利要求1所述的一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，其特征在于：所述減壓閥出口壓力設置為0.5Mpa。

3.根據權利要求1所述的一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，其特征在于：所述控溫箱包括內壁和外壁，所述內壁與外壁之間設置有保溫層，所述控溫箱內的溫度為室溫-350℃，控溫精度±0.5℃。

4.根據權利要求1所述的一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，其特征在于：所述氣體預熱管路設置為純銅管路。

5.根據權利要求1所述的一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，其特征在于：所述氣體收容器包括上殼體和蓋體，所述上殼體底端設置有蓋體，所述止氣閥通過管線與蓋體中下部相連。

6.根據權利要求1所述的一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，其特征在于：所述氣體收容器的有效容積設置為2升。

7.一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置的實驗方法，其特征在于：采用權利要求1所述的一種通氣法測煤氧化速度裝置的改進裝置，包括以下步驟，

步驟1，打開煤樣罐頂部的密封蓋，將煤樣放入煤樣罐內，蓋緊密封蓋；

步驟2，關閉第二三通閥和止氣閥，打開與氮氣瓶相連的減壓閥、穩壓閥、穩流閥、壓力表、支流量計、第一流量傳感器、總流量計和第二流量傳感器，平穩的向整個管路系統充入氮氣，直至將裝置中所有空氣排盡；

步驟3，待裝置內空氣排盡后，仍繼續充入氮氣，并依次打開數據采集系統和溫度控制系統，并通過溫度控制系統設置起始溫度、終止溫度、升溫速率和樣品編號，等待氣體預熱完畢；

步驟4，觀察氣體預熱溫度值，等到溫度值達到研究所需溫度時，打開與氧氣瓶相連的減壓閥、穩壓閥、穩流閥、壓力表、支流量計、第一流量傳感器、第一三通閥、總流量計和第二流量傳感器，并通過調節與氧氣瓶相連的支流量計改變氧氣與氮氣的比重，向煤樣罐內充入穩定的混合氣體，關閉第二三通閥與大氣相連的閥口，打開第二三通閥和止氣閥，打開加壓泵，使氣體壓力滿足0.9-9M；

步驟5，到達實驗設置定氧化時間后，關閉氧氣瓶及與氧氣瓶相連的減壓閥、穩壓閥、穩流閥、壓力表、支流量計、第一流量傳感器、第一三通閥總流量計和第二流量傳感器，繼續穩定的充入氮氣，將煤樣罐內的CO混合氣體全部排到氣體收容器內，持續一段時間后，通過氣體濃度電子檢測儀測量CO濃度并計算出煤的氧化速度，關閉實驗設備，實驗結束。