[实用新型]试验用低阶煤微波热解系统

说明书

本实用新型公开了一种试验用低阶煤微波热解系统，包括微波热解管式炉（3），所述微波热解管式炉（3）的炉腔内设有陶瓷纤维保温套（5），所述陶瓷纤维保温套（5）内放置石英管（4），所述石英管（4）的两端伸出陶瓷纤维保温套（5），所述石英管（4）一端通过质量流量计（2）连接N₂气瓶（1），所述石英管（4）一端安装K型热电偶（6），所述K型热电偶（6）位置固定在石英管（4）中煤样上方；所述石英管（4）另一端依次连接冷凝设备Ⅰ（7a）、冷凝设备Ⅱ（7b）后通过湿式流量计（8）连接集气袋（9）。本实用新型具有整体性加热、选择性加热、快速、高效、易于控制等优点，可以为微波热解大规模应用提供基础与理论研究。

技术领域

本实用新型涉及低阶煤热解技术领域，具体为一种低阶煤利用微波进行热解的（装置）系统。

背景技术

煤热解是实现煤炭分级转化的核心技术，但常规热解工艺受到传统加热方式的一些限制，比如加热速度慢，不能实现快速响应，具有热惯性，热量主要靠热传递，反应不均匀，能量利用率低，成本高，阻碍着大型工业化运行。

由于常规煤热解工艺的加热方式一般为热传导、热对流或热辐射。但常规热解普遍存在如下问题：热量由表及里进行传递，使得物料内外层存在温度梯度，反应不均匀；物料外层升温速度快，内层升温速度慢，升温速度受物料粒度影响较大；不能实现快速响应，具有热惯性；能量利用率低；挥发分的二次反应多，焦油的二次裂解较严重。常规热解的加热方式在一定程度上制约着煤炭热解技术的进一步发展及应用，为了解决这些问题，有必要开发新的煤炭热解加热技术。

微波因其独特的选择性加热、加热均匀以及热效率高、能耗低、易于控制等特点，正日益引起人们的重视。基于微波加热独特的传热传质特性，国内外学者将微波加热技术应用到煤炭热解领域，进行了大量的研究，表明微波热解在煤炭转化中的应用具有巨大的发展潜力和前景。

发明内容

本实用新型目的是提供一种低阶煤微波热解系统，用于小型试验或实验用低阶煤微波热解装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种试验用低阶煤微波热解系统，包括微波热解管式炉，所述微波热解管式炉的炉腔内设有陶瓷纤维保温套，所述陶瓷纤维保温套内放置石英管，所述石英管的两端伸出陶瓷纤维保温套，所述石英管一端通过质量流量计连接N₂气瓶，所述石英管一端安装K型热电偶，所述K型热电偶位置固定在石英管中煤样上方；所述石英管另一端依次连接冷凝设备Ⅰ、冷凝设备Ⅱ后通过湿式流量计连接集气袋。

煤样样品首先经破碎筛分后选取一定量装入石英管中，并将石英管置于微波热解管式炉中，陶瓷纤维保温套用于保证腔内的温度，减少热量的损耗，K型热电偶位置固定在石英玻璃管中煤样的同等位置，而后系统在一定温度与微波热功率下进行试验，微波热解后的气体经冷凝设备后进入湿式流量计开始计量，计量后的气体经集气袋收集起来，用于后续热解气体检测，热解产生的焦油附着在石英管管壁，收集用于后续焦油成分检测。

本实用新型设计合理，微波加热因其独特的传热传质，具有整体性加热、选择性加热、快速、高效、易于控制等优点，可以为微波热解大规模应用提供基础与理论研究。

附图说明

图1表示本实用新型的结构示意图。

图中：1-N₂气瓶，2-质量流量计，3-微波热解管式炉，4-石英管，5-陶瓷纤维保温套，6-K型热电偶，7a-冷凝设备Ⅰ，7b-冷凝设备Ⅱ，8-湿式流量计，9-集气袋。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。