[实用新型]快速升温气化测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种测试装置，具体地说涉及一种用于煤、石油焦等固体含碳物质在快速升温条件下对气化特性的测试装置。

背景技术

煤、石油焦等固体含碳物质用于气化原料，需要掌握其在不同温度和不同气氛下的气化反应性。热重分析仪已被广泛应用于气化反应性研究，该仪器可以直接测定固体含碳物质的质量随时间的变化情况。但是，普通热重的升温速率较慢，操作温度较低，只能对微量样品进行热重试验，无法获得快速升温条件下的数据。国外的高温热重价格比较昂贵，气化气氛比较单一，而且操作繁琐，测试时间较长，无法获得不同条件下样品的气化特性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，操作方便，适用于各种气氛及各种煤或石油焦等固体含碳物质在某一温度下，快速升温气化，并连续测定气化产物，自动记录气化反应性的测试装置。

本实用新型的快速升温气化测试装置可以模拟真实条件下，克服升温速率低和气氛单一的过程，可以进行快速升温气化，获得煤、石油焦、生物质等含碳物质的气化特性。

本实用新型的快速升温气化测试装置，它是由支架、管式电加热炉、反应管、进气口、出气口组成，其特征在于反应管中部位于管式电加热炉内，在反应管底端是进气口，反应管下部内装有填料层，在位于管式电加热炉之上的反应管外面有冷却水装置，冷却水装置之上的反应管装有加料阀，加料阀之上是出气口，在冷却水装置和加料阀之间的反应管开有侧出气口，在位于填料层之上的反应管中部装有热电偶，管式电加热炉位于支架上。

本发明的快速升温气化测试装置的应用方法如下：

关闭加料阀，将颗粒状样品放入加料阀，接通电源，开始升温；达到反应温度后，开启冷却水装置；同时，开始从进气口通入惰性气体或反应气体；

用气体分析仪检测出气口处气体，等气体分析仪信号稳定后，打开加料阀样品坠入到恒温段填料层之上，发生气化反应；待气体分析仪检测不到气体产物后，气化反应完成，关闭电源、气体以及冷却水装置。

如上所述的加料阀可选择上海奇高阀门制造有限公司生产的Q611F型、上海人民企业集团阀门有限公司生产的Q11F型、常州西玛克自控阀门有限公司生产的Q11F型等。

如上所述的冷却水装置为金属盘管式，有一个进水口和一个出水口。

如上所述的填料可以是石英砂、刚玉砂、刚玉球、陶瓷球、石英棉、硅酸铝纤维中的一种或多种。

本实用新型提供的一种快速升温气化测试装置的优点如下：

（1）、结构简单、操作方便、性价比高。

（2）、样品快速升温气化、气化温度高。

（3）、可以进行各种气氛下的气化。

（4）、可以得到样品在不同反应时间的气化速率。

附图说明

附图1 为本实用新型快速升温气化测试装置结构示意图 

附图2 为本实用新型快速升温气化测试装置的工艺流程图

附图3 为煤在1000℃和二氧化碳气氛下的气化速率曲线

附图4 为石油焦在1600℃和水蒸汽与氮气混合气氛下的气化速率曲线

如图所示：1为出气口；2为加料阀；3为反应管；4为管式加热炉；5为支架；6为进气口；7为填料层；8为热电偶；9为侧出气口；10冷却水装置；11为带孔塞子；12为截止阀； 13为排空口；14为气体分析仪；15为计算机；16为温控仪；17为管式加热炉电源导线；18为二氧化碳；19为氮气；20为水蒸汽；21为氩气。

具体实施方式

实施例1

快速升温气化测试装置的反应管3中部位于管式电加热炉4内，在反应管3底端是进气口6，反应管3下部内装有石英砂填料层7，在位于管式电加热炉4之上的反应管3外面有冷却水装置10，冷却水装置10之上的反应管3装有上海奇高阀门制造有限公司生产的Q611F型加料阀2，加料阀2之上是出气口1，在冷却水装置10和加料阀2之间的反应管3开有侧出气口9，在位于石英砂填料层7之上的反应管3中部装有热电偶8，管式电加热炉4位于支架5上。

（1）、将温控仪16与热电偶8和管式加热炉4连接，二氧化碳18与进气口（6）连接；

（2）、关闭加料阀2，将20mg煤样放入加料阀2，塞紧带孔塞子11；体分析仪14分别与出气口1和侧出气口9相连，体分析仪14与侧出气口9之间装有截止阀12，气体分析仪14和计算机15相连；

（3）、接通电源开始升温，当达到设定温度1000℃时，开启冷却水装置10，并打开截止阀12；