[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

本發明提供一種適用于固體廢棄物的氣化實驗系統及方法，包括用于提供外接氣體的供氣子系統，與供氣子系統連接的反應子系統，還包括：升降密封系統以及測量控制系統，所述測量控制系統分別與反應子系統以及升降密封系統通訊連接；所述升降密封系統內放置有固體廢棄物反應樣品，所述測量控制系統用于控制所述反應子系統內的腔體溫度加熱至預設溫度后，控制所述升降密封系統將所述固體廢棄物反應樣品輸送至反應子系統的密封腔體內，并在氣體作用下對所述固體廢料進行氣化處理。本發明實現了同時穩定測重和分離并收集氣、液態產物的技術效果。

技術領域

本技術發明涉及核電廠設備領域，具體涉及一種適用于固體廢棄物的氣化實驗系統及方法。

背景技術

固體廢棄物是人類生產生活的副產品，隨著社會的發展，固體廢棄物的產量也越來越大，如果這些固體廢棄物得不到妥善處理，那么它們將會對環境造成巨大危害。低放射性固體廢棄物是核電站在運行或者檢修過程中產生的一種固體廢棄物，其中含有一定量的放射性核素，如果直接填埋處理會使其中的放射性核素遷移到土壤中從而對環境造成巨大的影響，因此需要對其進行適當的減容處理并封存填埋以降低對環境的影響。氣化是對固體廢棄物進行有效處置的熱化學方法，這種方法能夠將固體廢棄物分解為氣、液、固態三種產物，其中氣、液態產物具有一定的利用價值，可進行重復利用。為了更好的處置固體廢棄物，人們需要對這些固體廢棄物的氣化特性及產物特性進行研究。

現有技術之一提出了一種用于大試樣測試的熱重反應器。該裝置采用的稱重方式為懸掛式，實驗時通過液壓升降裝置將加熱爐體升至反應區以加熱樣品。但是由于加熱爐在升高后需加熱包括石英管、反應氣、坩堝、吊桿及樣品在內的多個部件，所以耗時較長，這極大的影響了定溫實驗需要將樣品在極短時間內加熱至反應溫度的實驗要求，進而導致定溫實驗的實驗結果較差。此外，熱解氣化的產物中含有氣、液態兩種產物，該裝置并未對其進行分離，因此，反應氣中含有的焦油成分極易堵塞出氣口通道。現有技術之二提出了一種用于柱狀煤熱解時實施測溫測重的試驗系統及方法。該設備通過水平結構的稱重系統來對實驗樣品進行稱量，大大減輕了支撐桿的重量，提高了稱量的精度。但是實際工業中，固體廢棄物多是在定溫條件下進行熱解氣化，而本設備由于不具備升降裝置，所以無法實現定溫實驗的要求。現有技術之三提出了一種熱重分析實驗臺。該設備對管式爐進行了一些改進，將天平放置在管式爐的上方，通過懸絲和坩堝以稱量樣品的質量變化，實現了大質量樣品的熱重分析實驗。但是實驗過程中該結構無法進行樣品的上下移動，因此該試驗臺無法進行樣品的定溫實驗，且由于懸絲的存在，實驗設備無法密封，導致無法收集反應的產物。

因此，急需尋求一種適用于固體廢棄物的氣化實驗系統及方法，解決現有技術中存在的無法同時實現穩定測重和分離并收集氣、液態產物的技術問題。

發明內容

本發明針對現有技術中所存在的無法同時實現穩定測重和分離并收集氣、液態產物的技術問題，提供了一種適用于固體廢棄物的氣化實驗系統及方法。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：一種適用于固體廢棄物的氣化實驗系統，包括用于提供外接氣體的供氣子系統，與供氣子系統連接的反應子系統，其特征在于，還包括：升降密封系統以及測量控制系統，所述測量控制系統分別與反應子系統以及升降密封系統連接；所述升降密封系統內放置有固體廢棄物反應樣品，所述測量控制系統用于控制所述反應子系統內的腔體溫度加熱至預設溫度后，控制所述升降密封系統將所述固體廢棄物反應樣品輸送至反應子系統的密封腔體內，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。

本發明上述的氣化實驗系統中，所述測量控制系統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運動將氣化處理后的廢料移出至反應子系統的密封腔體外。