[發(fā)明專利]一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011642731.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112760114A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向小鳳;張波;張向宇;陸續(xù);徐宏杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): C10B53/04
• 分類號(hào): C10B53/04;C10B57/10;C10K1/00;C10K1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括熱解系統(tǒng)，以及分別設(shè)置在熱解系統(tǒng)上的反應(yīng)器系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和氣相產(chǎn)物系統(tǒng)；

所述的熱解系統(tǒng)包括熱解爐(15)和加熱裝置(11)；所述的熱解爐(15)的頂部設(shè)置出口，底部連接設(shè)置有熱解爐底部端蓋(7)，側(cè)壁上設(shè)置有加熱裝置(11)；所述的熱解爐底部端蓋(7)中間設(shè)置有開(kāi)孔；

所述的反應(yīng)器系統(tǒng)包括反應(yīng)器皿(2)和氣通管路(5)；所述的反應(yīng)器皿(2)設(shè)置在熱解爐(15)內(nèi)，與加熱裝置(11)同水平設(shè)置；所述的氣通管路(5)一端與反應(yīng)器皿(2)的底部連通，另一端穿過(guò)熱解爐底部端蓋(7)設(shè)置有氣體噴口(6)；

所述的氣路系統(tǒng)包括氣瓶(8)；所述的氣瓶(8)通過(guò)兩條支路與氣體噴口(6)連通；所述的兩條支路上分別設(shè)置有流量計(jì)(9)和電磁閥(10)；

所述的氣相產(chǎn)物系統(tǒng)包括依次連接設(shè)置在熱解爐(15)頂部出口的旋風(fēng)分離器(17)和油氣分離罐(18)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的反應(yīng)器皿(2)呈圓形凹底結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充多孔疏松材質(zhì)(3)，外部包裹設(shè)置不銹鋼材質(zhì)(4)；所述的反應(yīng)器皿(2)底部中心設(shè)置有與氣通管路(5)相連通的孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的反應(yīng)器系統(tǒng)還包括氣通管路固定件(22)、支撐支架(23)和支撐插銷(24)；所述的氣通管路固定件(22)設(shè)置在氣通管路(5)穿過(guò)熱解爐底部端蓋(7)一端的外側(cè)，支撐支架(23)一端固定在地面上，支撐支架(23)上設(shè)置有多個(gè)高度檔位的插孔，支撐插銷(24)與插孔插接配合，氣通管路固定件(22)支撐在支撐插銷(24)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣通管路(5)采用不銹鋼中空管，穿過(guò)熱解爐底部端蓋(7)一端沿軸線設(shè)置有重組分出口(20)，氣體噴口(6)與氣通管路(5)垂直設(shè)置，氣體噴口(6)采用文丘里式縮徑噴口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱解爐底部端蓋(7)通過(guò)固定卡扣(14)密封連接在熱解爐(15)底端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱裝置(11)包括分別與反應(yīng)器皿(2)接觸設(shè)置的熱電偶(13)和電加熱器(12)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱解爐(15)外側(cè)設(shè)置有多層保溫絕熱層(16)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣相產(chǎn)物系統(tǒng)還包括設(shè)置在油氣分離罐(18)氣體出口與氣體噴口(6)之間的高溫氣相回路(21)。

9.一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)方法，基于權(quán)利要求1-8所述的任意一種系統(tǒng)，其特征在于，包括如下步驟，

步驟1，通過(guò)加熱裝置(11)設(shè)定熱解爐加熱速率和溫度范圍，在反應(yīng)器中加入粉狀共熱解樣品(1)，開(kāi)啟氣瓶(8)的流量計(jì)(9)開(kāi)關(guān)控制流量，用載氣吹掃系統(tǒng)；

步驟2，關(guān)閉流量計(jì)(9)開(kāi)關(guān)，打開(kāi)電磁閥(10)開(kāi)關(guān)，載氣經(jīng)過(guò)氣體噴口(6)進(jìn)入熱解爐(15)，控制載氣流量，使粉狀共熱解樣品(1)流化態(tài)，并穩(wěn)定持續(xù)，控制熱解爐(15)爐溫到設(shè)定溫度并保持，發(fā)生熱解反應(yīng)；

步驟3，熱解反應(yīng)后的氣相產(chǎn)物經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器(17)和油氣分離罐(18)后，液體排出系統(tǒng)，部分氣體送分析單元檢測(cè)，完成燃煤共熱解實(shí)驗(yàn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種流化態(tài)燃煤共熱解的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，當(dāng)更換工況或更換樣品時(shí)，待熱解爐(15)內(nèi)爐溫冷卻到室溫后，停止載氣的輸入，將熱解爐底部端蓋(7)處的固定卡扣(14)松開(kāi)，同時(shí)下移支撐支架(23)的支撐插銷(24)，將氣通管路(5)和熱解爐底部端蓋(7)整體卸下，重新放置樣品后安裝，重復(fù)以上步驟。