CN105296009A - 一种小型气化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型气化反应装置，其包括：反应容器，反应容器内设置有布风板，反应容器的上下两端分别通过第一法兰和第二法兰进行密封，反应容器具有第一进口和第二进口，第一进口和第二进口通过三通阀相连通；与三通阀的进口端相连通的混合器；分别与混合器的进口端相连通的气体流量控制装置和液体流量控制装置；与气体流量控制装置的进口端相连通的气体瓶；与液体流量控制装置的进口端相连通的溶液罐；设置于反应容器四周的第一加热装置；设置于液体流量控制装置后的第二加热装置；设置于气体流量控制装置后的第三加热装置。本发明中的小型气化反应装置能够在室内或实验室环境下供研究人员进行气化反应。
Description
技术领域
本发明涉及了一种气化反应领域，特别涉及一种小型气化反应装置。
背景技术
气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或工业纯氧）、水蒸气作为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体成为煤气，对于做化工原料用的煤气一般称为合成气（合成气除了以煤炭为原料外，还可以采用天然气、重质石油组分等为原料），进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。在目前，煤气发生炉或气化炉等气化反应装置一般都用于大型工业生产，其体积巨大，操作复杂，大多情况下只为生产服务，在普通情况研究人员根本无法在室内或者实验室的情况下使用工业上进行大型生产的煤气发生炉或气化炉等气化反应装置来进行气化方面的研究，同时大型生产中煤气发生炉或气化炉一般都具有特定的反应条件，难以随意控制。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种小型气化反应装置，其能够在室内或实验室环境下供研究人员进行气化反应。
本发明实施例的具体技术方案是：
小型气化反应装置，其包括：反应容器，反应容器内设置有布风板，反应容器的上下两端分别通过第一法兰和第二法兰进行密封，反应容器具有第一进口和第二进口，第一进口和第二进口通过三通阀相连通；与三通阀的进口端相连通的混合器；分别与混合器的进口端相连通的气体流量控制装置和液体流量控制装置；与气体流量控制装置的进口端相连通的气体瓶；与液体流量控制装置的进口端相连通的溶液罐；设置于反应容器四周的第一加热装置；设置于液体流量控制装置后的第二加热装置；设置于气体流量控制装置后的第三加热装置。
优选地，小型气化反应装置还包括设于第一加热装置与反应容器之间的第三测温装置。
优选地，小型气化反应装置还包括设于反应容器内对布风板上方进行测温的第一测温装置。
优选地，小型气化反应装置还包括设于反应容器内对第一出口进行测温的第二测温装置，设于反应容器内对第二进口或第二出口进行测温的第四测温装置。
优选地，小型气化反应装置还包括设置在混合器设置于混合器内的第五测温装置。
优选地，混合器与三通阀之间设置有排气阀。
优选地，布风板的上方用于承载反应原料。
优选地，反应容器具有第一出口和第二出口，第一出口和第二出口通过三通阀相连接，三通阀的出口端用于排出反应容器气化后的气体。
本发明的技术方案具有以下显著有益效果：本发明中的小型气化反应装置通过外接的其它设备进而使得反应容器内能够达到气化反应条件，该气化反应条件与工业生产中使用的大型气化反应装置中的反应条件相类似，以满足研究人员不需要工业产生中的气化反应装置的前提下在室内或实验室环境下进行气化反应。同时，由于该气化反应条件是通过外接的设备所形成出来的，所以该气化反应条件在一定的范围能可以方便的随意进行调节，进而可以研究不同气化反应条件对反应原料的影响，以寻求得到更为合理的气化反应条件。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明小型气化反应装置的结构示意图。
以上附图的附图标记：1、反应容器；101、布风板；102、反应原料；103、第一法兰；104、第二法兰；105、第一出口；106、第一进口；107、第二进口；108、第二出口；2、第一测温装置；3、第二测温装置；4、第三测温装置；5、第四测温装置；6、排气阀；7、第一加热装置；8、第二加热装置；9、第三加热装置；10、气体瓶；11、液体流量控制装置；12、溶液罐；13、气体流量控制装置；14、混合器；15、第五测温装置。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
图1为本发明小型气化反应装置的结构示意图，如图1所示，小型气化反应装置，其包括：反应容器1，反应容器1内设置有布风板101，反应容器1的上下两端分别通过第一法兰103和第二法兰104进行密封，反应容器1具有第一进口106和第二进口107，第一进口106和第二进口107通过三通阀相连通；与三通阀的进口端相连通的混合器14；分别与混合器14的进口端相连通的气体流量控制装置13和液体流量控制装置11；与气体流量控制装置13的进口端相连通的气体瓶10；与液体流量控制装置11的进口端相连通的溶液罐12；设置于反应容器1四周的第一加热装置7；设置于液体流量控制装置11后的第二加热装置8；设置于气体流量控制装置13后的第三加热装置9。混合器14主要用于将加热后多种气体相混合。溶液罐12一般用于承装气化反应所需的纯净水。
小型气化反应装置还包括设于第一加热装置7与反应容器1之间的第三测温装置4。该第三测温装置4用于测第一加热装置7与反应容器1之间的温度，进而控制第一加热装置7的加热程度。
小型气化反应装置还包括设于反应容器1内对布风板101上方进行测温的第一测温装置2。该第一测温装置2主要用于测反应容器1内物料反应区域的温度。
小型气化反应装置还包括设于反应容器1内对第一出口105进行测温的第二测温装置3，设于反应容器1内对第二进口107或第二出口108进行测温的第四测温装置5。第二测温装置3和第四测温装置5主要用于测进入反应容器1内部的气体的温度，进而通过第二加热装置8和第三加热装置9进行调整。
小型气化反应装置还包括设置在混合器14设置于混合器14内的第五测温装置15。第五测温装置15主要用于测混合器14内的气体的温度。
混合器14与三通阀之间设置有排气阀6，该排气阀6用于排出在气化反应准备阶段时混合而成的废气。布风板101的上方用于承载反应原料102，反应原料102通过打开反应容器1的第一法兰103加注进反应容器1内。反应容器1具有第一出口105和第二出口108，第一出口105和第二出口108通过三通阀相连接，三通阀的出口端用于排出反应容器1气化后的气体。
本发明的运行原理如下：开始阶段打开第一法兰103将反应原料102放入反应容器1的布风板101上。打开气体流量控制装置13与液体流量控制装置11向管路中输送气化所需的气体和水，水受到第二加热装置8加热转化成水蒸气，进而与经第三加热装置9加热的气体相遇，两者在混合器14中充分混合。在开始阶段先通过排气阀6排出不满足要求的混合气体，同时直至反应容器1在第一加热装置7的加热下加热至气化所需的预定温度，通过第一测温装置2测量的温度进而了解反应容器1内是否达到气化所需的预定温度。当气化所需预定温度达到时，关闭排气阀6，打开三通阀，使得混合后的气体从第二进口107或第一进口106进入反应容器1，进而与布风板101上的反应原料102反应，反应生成的气体自第一出口105或第二出口108排出反应容器1。
本发明中的小型气化反应装置体积较小，反应容器1自身无法形成气化反应的条件，但是通过外接的设备，其包括第一加热装置7、液体流量控制装置11、气体流量控制装置13、第二加热装置8等，进而使得反应容器1内能够达到气化反应条件，该气化反应条件可以达到与工业生产中使用的大型气化反应装置中的反应条件相类似，以满足研究人员不需要工业产生中的气化反应装置的前提下在室内或实验室环境下进行气化反应。同时，由于该气化反应条件是通过外接的设备所形成出来的，所以该气化反应条件在一定的范围能可以方便的随意进行调节，通过调节液体流量控制装置11、气体流量控制装置13可以控制两者或者更多混合气体的比例和构成，进而可以研究不同气化反应条件对反应原料102的影响，以寻求得到更为合理的气化反应条件。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.小型气化反应装置，其特征在于，其包括：
反应容器，反应容器内设置有布风板，反应容器的上下两端分别通过第一法兰和第二法兰进行密封，反应容器具有第一进口和第二进口，第一进口和第二进口通过三通阀相连通；与三通阀的进口端相连通的混合器；分别与混合器的进口端相连通的气体流量控制装置和液体流量控制装置；与气体流量控制装置的进口端相连通的气体瓶；与液体流量控制装置的进口端相连通的溶液罐；设置于反应容器四周的第一加热装置；设置于液体流量控制装置后的第二加热装置；设置于气体流量控制装置后的第三加热装置。
2.根据权利要求1所述的小型气化反应装置，其特征在于，小型气化反应装置还包括设于第一加热装置与反应容器之间的第三测温装置。
3.根据权利要求1所述的小型气化反应装置，其特征在于，小型气化反应装置还包括设于反应容器内对布风板上方进行测温的第一测温装置。
4.根据权利要求1所述的小型气化反应装置，其特征在于，小型气化反应装置还包括设于反应容器内对第一出口进行测温的第二测温装置，设于反应容器内对第二进口或第二出口进行测温的第四测温装置。
5.根据权利要求1所述的小型气化反应装置，其特征在于，小型气化反应装置还包括设置在混合器设置于混合器内的第五测温装置。
6.根据权利要求1所述的小型气化反应装置，其特征在于，混合器与三通阀之间设置有排气阀。
7.根据权利要求1所述的小型气化反应装置，其特征在于，布风板的上方用于承载反应原料。
8.根据权利要求1所述的小型气化反应装置，其特征在于，反应容器具有第一出口和第二出口，第一出口和第二出口通过三通阀相连接，三通阀的出口端用于排出反应容器气化后的气体。
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