一种生物质热解实验炉专利检索-热解热处理废物处理环境工程环境工程专利检索查询-专利查询网

一种 生物质 热解实验炉

阅读：1024发布：2020-09-05

专利汇可以提供一种生物质热解实验炉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种生物质热解实验炉，包括炉体，炉体内设有三个空腔，分别为依次连通的燃烧室、蓄热室和热解室；燃烧室一端的炉体上有三个与燃烧室连通的管道，分别连接燃烧系统、供气系统和放置点火装置，蓄热室内堆放使燃烧室和热解室连通的带通孔的蓄热体，热解室另一端连接气体排放管。炉体上开有至少一个与燃烧室连通的通向气体从燃烧室进入蓄热室的入口端的温度检测孔，至少一个与热解室连通的通向气体从蓄热室进入热解室的出口端温度检测孔，至少两个分别与燃烧室和热解室连通的燃气检测孔及至少两个分别与燃烧室和热解室连通的观察孔；热解室外部炉体上有连通热解室的原料孔。本发明实验功能强、结构简单紧凑、安全性能高、节约能源。，下面是一种生物质热解实验炉专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种生物质热解实验炉，其特征在于，包括：炉体(1)，炉体(1)内设有三个空腔，分别为依次连通的燃烧室(2)、蓄热室(3)和热解室(4)；燃烧室(2)一端的炉体(1)上设有三个与燃烧室(2)连通的管道，分别连接燃烧系统、供气系统和放置点火装置，蓄热室(3)内堆放有使燃烧室(2)和热解室(4)依然连通的带通孔的蓄热体(13)，热解室(4)另一端连接气体排放管(5)；
炉体(1)上至少开有一个与燃烧室(2)连通的温度检测孔(6)，此温度检测孔(6)通向气体从燃烧室(2)进入蓄热室(3)的入口端，炉体(1)上至少有一个与热解室(4)连通的温度检测孔(6)，此温度检测孔(6)通向气体从蓄热室(3)进入热解室(4)的出口端；炉体(1)上设有至少两个分别与燃烧室(2)和热解室(4)连通的燃气检测孔(12)和至少两个分别与燃烧室(2)和热解室(4)连通的观察孔(7)；热解室(4)外部炉体(1)上有连通热解室(4)的原料孔(8)；所述原料孔(8)放置盛有生物质原料的坩埚，所述坩埚通过带托盘的连杆置于电子秤(14)上。
2.根据权利要求1所述的生物质热解实验炉，其特征在于：气体排放管(5)直接通向大气环境或连接气体收集装备或连接气体在线分析设备。
3.根据权利要求1所述的生物质热解实验炉，其特征在于：温度检测孔(6)内放置测温元件以检测燃烧室(2)和热解室(4)内尤其是蓄热体(13)出入口两端的温度。
4.根据权利要求1所述的生物质热解实验炉，其特征在于：燃气检测孔(12)内放置燃气检测装置，分别用于检测燃烧室(2)和热解室(4)内的可燃气的浓度。
5.根据权利要求1所述的生物质热解实验炉，其特征在于：观察孔(7)通过耐火玻璃封堵。
6.根据权利要求1所述的生物质热解实验炉，其特征在于：燃烧室(2)、蓄热室(3)和热解室(4)外部的炉体(1)上依次衬有耐火材料和保温材料。
7.根据权利要求1所述的生物质热解实验炉，其特征在于：与所述燃烧系统连接的管道为燃烧管(9)，其为一个内管和外管组成的套管，燃烧系统与燃烧管(9)可拆卸地连接。
8.根据权利要求1或7所述的生物质热解实验炉，其特征在于：所述燃烧系统包括并联衔接的燃气供应装置和供风装置，燃气供应装置连接内管，供风装置连接外管。
9.根据权利要求1所述的生物质热解实验炉，其特征在于：与所述供气系统连接的管道为气氛管(10)，供气系统与气氛管(10)可拆卸地连接，供气系统提供氮气等惰性气体或氢气等可燃气体。

说明书全文

一种生物质 热解实验炉

技术领域

[0001] 本发明涉及一种生物质热解实验炉，属于生物质能源热解实验领域。

背景技术

[0002] 生物质能是由太阳能转化而来的以化学能形式储藏在生物质中的能量，相对目前主要使用的不可再生和污染性强的石化燃料，生物质能具有分布广泛、产量巨大、可再生性好、CO2零排放等优点，因此当前各国普遍重视生物质能的开发和利用技术。然而，生物质质量密度和能量密度较低，导致燃料的运输和储存费用较高，直接燃烧的燃烧效率低，需要通过热化学或生物方法将其转化为固体、液体和气体等燃料形式加以利用。

[0003] 生物质热解是实现生物质能高效利用的有效技术和途径，也是生物质直接燃烧、气化和液化等工艺中不可或缺的中间过程。生物质热解是指生物质原料在隔绝或少量氧气的环境下受热分解的过程，通过生物质热解可得到可燃的、能量密度较高的气体、液体和固体产物，根据热解温度和热解气氛的不同，得到的产物的比例和性质也不同。因此理论上可根据目标产物的不同，设置不同热解温度和热解气氛等条件。然而，目前生物质热解转化设备和技术还未形成规模的产业化应用，对生物质热解特性的深入了解、技术和设备的研究开发仍较迫切。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种实验功能强、结构简单紧凑、安全性能高、节约能源的生物质热解实验炉。

[0005] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

[0006] 一种生物质热解实验炉，包括：炉体，炉体内设有三个空腔，分别为依次连通的燃烧室、蓄热室和热解室；燃烧室一端的炉体上设有三个与燃烧室连通的管道，分别连接燃烧系统、供气系统和放置点火装置，蓄热室内堆放有使燃烧室和热解室依然连通的带通孔的蓄热体，热解室另一端连接气体排放管。

[0007] 炉体上至少开有一个与燃烧室连通的温度检测孔，此温度检测孔通向气体从燃烧室进入蓄热室的入口端，炉体上至少有一个与热解室连通的温度检测孔，此温度检测孔通向气体从蓄热室进入热解室的出口端；炉体上设有至少两个分别与燃烧室和热解室连通的燃气检测孔和至少两个分别与燃烧室和热解室连通的观察孔；热解室外部炉体上有连通热解室的原料孔；所述原料孔放置盛有生物质原料的坩埚，所述坩埚通过带托盘的连杆置于电子秤上。实验人员手动记录原料质量随时间的变化或电子秤连接电脑程序自动记录。

[0008] 气体排放管直接通向大气环境或连接气体收集装备或连接气体在线分析设备，且气体排放管设有开关装置，可使气体排放管处于打开或关闭状态。

[0009] 温度检测孔内放置测温元件以检测燃烧室和热解室内尤其是蓄热体出入口两端的温度。测温元件插入温度检测孔时，达到测温功能的同时实现封堵功能，阻止与外界的气体交换，降低炉内热量损失。温度检测孔还设有关闭装置，当不需要进行温度测试时，可对其进行关闭封堵以阻止炉内的热量传递至外界，降低炉内的热量损失。

[0010] 燃气检测孔内放置燃气检测装置，分别用于检测燃烧室和热解室内的燃气的浓度。

[0011] 优选地，观察孔通过耐火玻璃封堵。如此方式可阻止炉内与外界的物质交换，降低炉内热量损失，操作人员可通过观察孔肉眼观察或图像摄影仪摄取燃烧室和热解室内的火焰情况和其他反应情况。

[0012] 燃烧室、蓄热室和热解室外部的炉体上依次衬有耐火材料和保温材料。

[0013] 优选地，与所述燃烧系统连接的管道为燃烧管，燃烧管为一个内管和外管组成的套管，燃烧系统与燃烧管可拆卸地连接。所述燃烧系统包括并联衔接的燃气供应装置和供风装置，燃气供应装置连接内管，供风装置连接外管。

[0014] 优选地，与所述供气系统连接的管道为气氛管，供气系统与气氛管可拆卸地连接，供气系统提供氮气等惰性气体或氢气等可燃气体。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：实验功能强，单个实验可得到多个特性方向的结果数据，且可满足多种原料在多种条件下的反应需求；实验环境条件简单易实施；结构简单紧凑易操作，便于实验研究等场地有限的场合；安全性能高、节约能源。附图说明

[0016] 图1是本发明的结构示意图。

[0017] 附图标记

[0018] 1、炉体，2、燃烧室，3、蓄热室，4、热解室，5、气体排放管，6、温度检测孔，7、观察孔，8、原料孔，9、燃烧管，10、气氛管，11、点火管，12、燃气检测孔，13、蓄热体，14、电子秤具体实施方式

[0019] 下面结合实施例对本发明提供的生物质热解实验炉作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0020] 如图1所示，本发明包括炉体1，炉体1内设有三个空腔，分别为依次连通的燃烧室2、蓄热室3和热解室4。燃烧室2一端的炉体1上设有三个与燃烧室2连通的管道，其中一个管道为燃烧管9，连接燃烧系统，第二个管道为气氛管10，连接供气系统，第三个管道为点火管
11，放置点火装置。燃烧室2另一端连通蓄热室3一端，蓄热室3另一端连接热解室4。蓄热室3内堆放有带通孔的蓄热体13，蓄热体13的通孔结构能使燃烧室2和热解室4之间依然保持连通状态。热解室4一端连接蓄热室3，另一端连接气体排放管5。气体排放管5直接通向大气环境，也可连接气体收集装备或气体在线分析设备，气体排放管5设有开关装置，可使气体排放管5处于打开或关闭状态。

[0021] 炉体1上至少有一个与燃烧室2连通的温度检测孔6，此温度检测孔6通向气体从燃烧室2进入蓄热室3的入口端，炉体1上至少有一个与热解室4连通的温度检测孔6，此温度检测孔6通向气体从蓄热室3进入热解室4的出口端。温度检测孔6用于放置测温元件以检测燃烧室2和热解室4内尤其是蓄热体13出入口两端的温度。测温元件插入温度检测孔6时，达到测温功能的同时实现封堵功能，阻止与外界的气体交换，降低炉内热量损失，温度检测孔6还设有关闭装置，当不需要进行温度测试时，可对其进行关闭封堵以阻止炉内的热量传递至外界，降低炉内的热量损失。炉体1上设有至少两个分别与燃烧室2和热解室4连通的燃气检测孔12，用于放置燃气检测装置，分别用于检测燃烧室2和热解室4内的可燃气的浓度。炉体1上设有至少两个分别与燃烧室2和热解室4连通的观察孔7，观察孔7通过耐火玻璃封堵，以阻止炉内与外界的物质交换，降低炉内热量损失，操作人员可通过观察孔7肉眼观察或图像摄影仪摄取燃烧室2和热解室4内的火焰情况和其他反应情况。热解室4外部炉体1上有原料孔8，原料孔8连通热解室4，为盛有原料的坩埚进入热解室4的通道。坩埚可通过连杆连接，置于外部的电子秤14上，实验员手动记录原料重量随时间的变化，或通过与电子秤14连接的电脑程序自动记录。

[0022] 燃烧室2、蓄热室3和热解室4外部的炉体1上依次衬有耐火材料和保温材料，以保证炉体的使用性能和寿命以及操作人员的人身安全。

[0023] 燃烧管9为一个内管和外管组成的套管。燃烧系统与燃烧管9可拆卸地连接，包括并联衔接的燃气供应装置和供风装置。燃气供应装置连接内管，为燃烧室2提供可燃气体，供风装置连接外管，为可燃气体提供助燃气体。另外，当炉内可燃气的浓度大于设定值时，自动切断燃气供应且开启供风装置将燃烧室2和/或热解室4内的可燃气体吹出来。

[0024] 与气氛管10连接的供气系统可拆卸地连通燃烧室2，可连接氮气等惰性气体或氢气等可燃气体。惰性气体如氮气起到隔绝助燃气体的作用，且其本身不参与生物质的反应；活泼气体如氢气可隔绝助燃气体，同时其本身会一定程度参与生物质的反应。

[0025] 蓄热室3内的蓄热体13具有较强的蓄热功能，能大幅吸收流经它的高温气体的热量并储存起来，也能将其热量大幅地传给流经它的常温等低温气体。本热解实验炉将燃气燃烧产生的热量储存进蓄热体13，而后又将此热量传递给热解反应的气氛，以满足热解反应所需的温度条件，节省能源的同时使生物质热解炉结构更紧凑。而生物质作为一种可再生能源，具有广阔的应用前景，与煤相比，其热解反应所需温度低，蓄热体13的蓄热和放热性能可以满足生物质热解所需的温度条件。

[0026] 气体排放管5可连接气体收集装备或气体在线分析设备，当连接气体收集装备时，可先收集气体排放管5排出的反应气体产物，再将收集的气体送至具备分析检验的场所进行组分等检验分析；气体排放管5连接气体在线分析设备时，可现场对气体排放管5排出的反应气体产物进行实时分析。

[0027] 所述的生物质包括树木的枝、根、叶等林木生物质，农作物秸秆、果壳等农业生物质、水生藻类等水生植物，城市垃圾等城镇有机废物，等等。

[0028] 本生物质热解实验炉的工作过程如下：将供气装置如氮气供应装置与气氛管10连接，燃烧管9与燃烧系统连接，燃烧管9的内管连接燃气供应装置，燃烧管9的外管连接供风装置，气体排放管5直接通向大气。关闭氮气供应装置，开启燃气供应装置和供风装置，燃气和助燃气体通向燃烧室2，启动点火装置，将进入燃烧室2内的燃气点燃，开启温度检测孔6内的测温元件以实时监测燃烧室2和热解室4内的温度。开启燃气检测孔12内的燃气检测装置，如点火装置出现故障，多次点火不成功，而燃气在持续供应时，燃烧室2内的燃气会累积，此时遇点火火花会发生爆燃，易引发安全事故，因此当燃烧室内2的燃气浓度大于设定值时系统自动切断燃气供应，供风装置将炉内累积的燃气吹出去，防止事故的发生。燃烧室2内的燃气和助燃气体发生反应，生成的高温气体产物流经蓄热室3中的蓄热体13，流经蓄热体13的高温气体产物的大量热量被蓄热体13吸收储存，进入热解室4，最后，大幅冷却后的气体产物通过气体排放管5排出炉内。燃气和助燃气体在燃烧室2燃烧时，由于高温气体产物的对流和热辐射作用，燃烧室2和蓄热体13的温度不断升高，当蓄热室两侧的测温元件监测到的温度达到热解实验需要的温度以上时，切断燃气供应、关闭供风装置、开启与气氛管10连接的氮气供应装置，氮气通过气氛管10进入燃烧室2、流经蓄热室3中的蓄热体13、进入热解室4，最后通过气体排放管5排出炉内，此时，惰性气体氮气的作用为吹扫滞留在燃烧室2、蓄热室3和热解室4内的可燃气体、助燃气体和燃烧气体产物。吹扫一定时间如十分钟后，燃烧室2、蓄热室3和热解室4内的可燃气体和助燃气体基本吹尽，炉内形成氮气保护下的无氧氛围，且常温的氮气经过高温的蓄热体13，吸收蓄热体13储存的热量后进入热解室
4，加热热解室4形成高温环境，如此给接下来的生物质原料提供一个无氧、高温的可发生热解反应的条件。将装有生物质原料的坩埚通过原料孔8送入热解室，此时应保证热解室4内的温度不低于实验条件中的热解温度，控制氮气的流量，坩埚下端连接底端带有底盘的连接杆，将带有坩埚的连接杆放在电子秤14上，实验员可以手动记录原料重量随时间的变化，或通过与电子秤14连接的电脑程序自动记录。通过气体排放管5收集热解室4内生物质热解反应的气体产物，实验结束后送至具备分析检测气体条件的机构进行气体产物的检测，需要说明的是，收集的气体产物中包括作为保护气体的氮气和热解反应生成的气体产物；或者气体排放管5直接连通气体在线分析设备，可以实时监测生物质热解反应的气体产物。等到电子秤14记录的生物质原料的重量不随时间变化时，说明此次的热解反应已完成，则切断氮气供应装置，将装有原料的坩埚从热解室4中取出，坩埚中剩余热解反应后的生物质固体产物，实验员可记录此固体产物的外观状态和/或送入具备分析检测条件的机构进行固体产物的检测。

[0029] 本生物质热解实验炉可满足不同的热解需要的温度条件，将同一种生物质原料在不同热解温度、气氛下进行实验，统计其在不同温度、气氛等条件下的热解数据，或设计对照实验，如将不同生物质原料在同一温度、气氛等条件下进行实验，分析不同生物质原料在相同条件下的热解特性的异同。

[0030] 最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种电子级四氟化碳的纯化系统及方法	2020-05-08	822
一种硫、氧共掺杂生物质碳/石墨烯复合材料及其制备方法和应用	2020-05-08	144
一种制备CuO修饰赤泥载氧体的方法	2020-05-08	921
一种危废物底渣处理装置	2020-05-11	489
边缘发射的激光棒	2020-05-08	487
一种油酸酰胺为分散剂的生物质复合材料制备方法	2020-05-08	293
一种耐磨棉纤维的制备方法	2020-05-08	59
一种正庚烷脱芳烃方法	2020-05-11	984
一种含油污泥高温处理工艺	2020-05-11	834
一种垃圾热解气化炉的消英传导装置	2020-05-08	714

一种生物质热解实验炉

一种生物质热解实验炉

技术领域

背景技术

发明内容

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：