[發明專利]用于含有機質固體熱轉化評價的稱重裝置及稱重方法

有效

• 申請號: 202110007710.7
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112858082B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 楊繼元;李果;蘆海云;喬軍強
• 申請（專利權）人: 神華神東煤炭集團有限責任公司
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 耿蕾

一種用于含有機質固體熱轉化評價的稱重裝置及稱重方法。該稱重裝置包括稱量結構和轉動結構；稱量結構包括天平室、稱量桿、冷卻水夾套、第一連接頭和樣品籃；稱量桿的頂端伸入至天平室內并固定至天平室內的電子天平底端，稱量桿的底端懸掛樣品籃；冷卻水夾套套設于稱量桿的外部；第一連接頭固定于冷卻水夾套的底端，用于與熱轉化結構相連接；熱轉化結構包括管式爐，管式爐的中心設置有同中心軸的爐管，爐管的頂端設置有第二連接頭，爐管的上部側壁上設置有混合氣入口，底端設置有管式爐出口；轉動結構包括轉動支撐桿和轉動橫板。該稱重裝置及稱重方法，樣品處理量大，樣品不容易受氣流影響，稱量準確性高。

技術領域

本發明屬于能源技術領域，具體涉及用于含有機質固體熱轉化評價的稱重裝置及稱重方法。

背景技術

以煤、油砂、生物質、城市固體垃圾和污泥為代表的含有機質固體中蘊含著大量的能量，除燃燒利用外，也可以通過熱解、氣化的方式將其轉化為液體或氣體燃料，無疑將擴大含有機質固體的利用方式與途徑。影響含有機質固體熱轉化產率和性質的因素有很多，主要是含有機質固體自身和工藝條件兩大方面。含有機質固體自身特性包括灰分、水分、有機質含量與種類等；熱轉化工藝條件包括溫度、加熱速率、壓力、停留時間和氣氛等。含有機質固體適合哪種熱轉化方式，需要在一定的熱轉化工藝條件下對其進行評價，對產物分布、產率、能耗和經濟性進行綜合比較，因此，需建立一套這種熱轉化評價裝置來對熱轉化方式進行評價。而對含有機質固體進行熱轉化評價時，需要對樣品的重量變化進行實時記錄以做出熱失重曲線并對其進行分析，目前，對樣品熱失重的實時測量，主要是在熱重分析儀中進行，即在熱轉化過程中利用樣品支架下部連接的高精度天平感知樣品的實時重量，但是這種稱重結構和方式，存在以下問題：1、樣品處理量較小，只能用于mg級樣品的重量測量，取樣精度和測量精度差，對樣品的均勻性要求較高，且得到的固、液產品因質量過少而很難收集；2、熱轉化時，熱轉化氣自爐管的側面輸出，樣品容易受氣流影響，從而影響稱量的準確性。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種用于含有機質固體熱轉化評價的稱重裝置，該稱重裝置結構簡單、使用方便，樣品處理量大，得到的固、液產品容易收集；樣品不易受氣流影響，稱量準確性高；

本發明的第二個目的在于提供一種利用前述稱重裝置對含有機質固體熱轉化評價的稱重方法，該稱重方法操作方便，樣品處理量大，得到的固、液產品容易收集；樣品不易受氣流影響，稱量準確性高。

為實現本發明的第一個目的，采用以下的技術方案：

一種用于含有機質固體熱轉化評價的裝置，其中，含有機質固體在熱轉化結構中進行熱轉化；

所述稱重裝置包括稱量結構和轉動結構，用于實時稱量樣品在熱轉化結構中進行熱轉化過程的重量；

所述稱量結構包括天平室、稱量桿、冷卻水夾套、第一連接頭和樣品藍；

所述天平室內設置有電子天平，用于實時記錄所述樣品藍內樣品的重量變化；

所述稱量桿的頂端伸入至所述天平室內并固定至所述天平室內的電子天平底端，所述稱量桿的底端懸掛所述樣品藍；

所述冷卻水夾套套設于所述稱量桿的外部，用于對其進行冷卻降溫，并形成所述冷卻水夾套內壁所包圍的冷卻空間作為樣品待備室；

所述第一連接頭固定于所述冷卻水夾套的底端，用于與所述熱轉化結構相連接；

所述熱轉化結構包括管式爐，所述管式爐的中心設置有同中心軸的爐管，所述爐管的頂端設置有第二連接頭，所述第二連接頭與所述第一連接頭配合設置，用于配合連接以連通所述樣品待備室與所述爐管；

所述爐管的上部側壁上設置有氣體入口，底端設置有管式爐出口，用于自所述氣體入口通入熱轉化氣氛以使所述樣品藍內的樣品在所述爐管內進行熱轉化，自所述管式爐出口輸出熱轉化氣；

所述轉動結構包括轉動支撐桿和轉動橫板；