[發明專利]一種適用于固體廢棄物的氣化實驗系統及方法

有效

• 申請號: 202010020871.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111205892B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 鐘香斌;張學嶺;魏淑虹;張振楠;李森權;李強;劉帆;梁瑋倫
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G01N5/00;C10J3/20;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅;柯夏荷

1.一種適用于固體廢棄物的氣化實驗系統，應用于核電領域，包括用于提供外接氣體的供氣子系統（10），與供氣子系統（10）連接的反應子系統（50），其特征在于，還包括：產物收集子系統（60）、升降密封系統（30）以及測量控制系統（20），所述測量控制系統（20）分別與反應子系統（50）以及升降密封系統（30）通訊連接，產物收集子系統（60）與所述反應子系統（50）連通；

所述升降密封系統（30）內放置有固體廢棄物反應樣品，所述測量控制系統（20）用于控制所述反應子系統（50）內的腔體溫度加熱至預設溫度后，控制所述升降密封系統（30）將所述固體廢棄物反應樣品輸送至反應子系統（50）的密封腔體內，并在氣體作用下對所述固體廢棄物反應樣品進行氣化處理；產物收集子系統（60）用于分離并收集固體廢棄物反應樣品的氣態和液態產物；

其中，所述升降密封系統（30）包括：升降子系統（31），與所述測量控制系統（20）的計算機（24）通訊連接，用于在計算機（24）的控制下提升或降低述測量控制系統（20）的坩堝（21）；密封子系統（32），與所述升降子系統（31）連接，用于形成一密封空間,防止雜質氣體對實驗結果產生影響；

其中，所述密封子系統（32）包括：天平罩（321），與所述升降子系統（31）中的水冷托盤（315）固定連接，用于對所述升降子系統（31）中的天平（23）進行密封；波紋管（322），一端與所述水冷托盤（315）固定連接，另一端通過球閥（323）與所述反應子系統（50）的石英管（51）固定連接；

其中，所述產物收集子系統（60）包括：冷凝管（61），與所述石英管（51）的出氣口（512）連通，用于對固體廢棄物反應樣品產生的氣、液產物進行冷凝；錐形瓶（62），與所述冷凝管（61）連通，用于對冷凝后的氣、液產物進行收集；水浴箱（63），所述錐形瓶（62）放置在所述水浴箱（63）中，所述水浴箱（63）于貯存恒溫水，保證氣、液產物分離；真空泵（64），兩端分別連接水浴箱（63）以及冷凝管（61）外壁，用于將水浴箱（63）中的水輸送至冷凝管（61）外壁，并沿冷凝管（61）由上至下流動；干燥管（65），兩端分別與錐形瓶（62）和集氣袋（66）連通，用于對氣體產物進行干燥，并輸送至集氣袋（66）進行收集。

2.根據權利要求1所述的氣化實驗系統，其特征在于，所述測量控制系統（20）還用于實時檢測所述固體廢棄物反應樣品的狀態參數，根據狀態參數的變化，控制所述升降密封系統（30）運動將氣化處理后的廢料移出至反應子系統（50）的密封腔體外。

3.根據權利要求2所述的氣化實驗系統，其特征在于，所述供氣子系統（10）用于在所述反應子系統（50）內的密封腔體溫度加熱至預設溫度后向所述反應子系統（50）和升降密封系統（30）供氣，所述供氣子系統（10）包括：

反應氣貯罐（11），內部貯存有反應氣，一端與所述反應子系統（50）連通，用于為所述反應子系統（50）提供反應氣；

保護氣貯罐（12），內部貯存有保護氣，一端與所述升降密封系統（30）連通，用于為所述升降密封系統（30）提供保護氣。

4.根據權利要求3所述的氣化實驗系統，其特征在于，所述測量控制系統（20）包括：

坩堝（21），用于放置固體廢棄物反應樣品；

吊桿（22），與坩堝（21）連接，用于懸吊所述坩堝（21）；

天平（23），用于測量固體廢棄物反應樣品的重量，所述吊桿（22）與天平（23）下部的掛鉤連接；

計算機（24），與所述天平（23）和升降密封系統（30）通訊連接，用于接收所述天平（23）實時測量的固體廢棄物反應樣品的狀態參數，并根據狀態參數控制所述升降密封系統（30）運動將氣化處理后的廢料移出至反應子系統（50）的密封腔體外；所述計算機（24）還與所述反應子系統（50）通訊連接，用于控制所述反應子系統（50）內的腔體溫度加熱至預設溫度后，控制所述升降密封系統（30）將所述固體廢棄物反應樣品輸送至反應子系統（50）的密封腔體內，并在氣體作用下對所述固體廢棄物反應樣品進行氣化處理。