[实用新型]一种热解试验装置

说明书

一种热解试验装置，包括供气单元、热解单元以及热解气冷凝单元；其中热解单元包括加热装置和热解体，加热装置包括控制柜、温度控制器和保温材料；热解体上设置有进气管、气体喷嘴、气体分布板和样品振动板；冷却单元包括焦油接收瓶和循环槽。本实用新型公开了一种高效热解试验装置，通过改变试验热解装置的加热方式，使得样品的传质与传热方向相同，挥发分可即时逸出，避免挥发分与高温加热炉接触，产生不必要的二次反应，进而可以提高热解焦油收率。具有传质传热效率高，有效抑制挥发物的二次反应，装置简单、易于推广等优点。本实用新型适用于煤、半焦、石油沙、渣油、生物质、橡胶、塑料、油页岩及其共热解行为的考察。弥补了该类高效热解试验装置的空白。

技术领域

本实用新型属于热解试验装置领域，具体涉及一种热解试验装置。

背景技术

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，与经济发展密切相关；世界范围来看，新兴国家能源需求增长迅速。目前，中国的能源结构属于化石能源，在化石资源的构成中，煤炭占95％、石油占2％、天然气占3％；在中国的能源消费结构中，化石能源占86.7％，其中煤炭占62％、石油占18.2％、天然气占6.5％。未来，中国的能源供给将呈现多元化发展，但化石能源仍将占主体地位，可再生能源比例增加。以煤为主的一次能源结构符合我国资源禀赋以及出于国家能源安全角度，煤炭作为中国主要一次能源将长期存在。迫于国际压力及环境压力，碳排放限制正在加强，煤炭的高效、低碳、清洁化利用已经成为共识。中国正在压缩煤炭比例，当下，中国能源革命的两个基本任务是要发展清洁能源新技术以及抢占新能源技术制高点。

煤炭的利用方式有燃烧、气化、液化、热解等。煤多用于发电且利用率低，是主要的污染源。热解不仅仅是煤炭利用的基础过程，同时也是实现煤炭的分级、分质、高效清洁利用的重要途径。经过温和热解，可获得热解焦油、煤气和半焦。与燃烧、气化相比，能耗少、环保、更有经济性，且可改变单一的煤炭发电模式，增加油气，提升能源安全。

反应器的结构对于煤热解有重要影响，主要是传质、传热等方面的不同。从加热方式来看，可以主要分为外热式和内热式。其中外热式对于煤料的加热并不均匀，半焦质量不一，主要是由于煤的差的导热性。内热式有着更高的传热效率。目前，陕北地区的中低温热解普遍采用内热式热解炉工艺，适合其煤种特点，具有显著经济效益；但也存在着以下缺陷：原料仅限块煤、生成规模小、湿法熄焦、煤气少及热值低等。其中最大的制约是只能使用块煤，这样会使得约80％的粉煤没法高效利用；粉煤热解的油尘分离问题、粉焦钝化储运下游利用是技术及工程难题。

实验室研究多为电加热设备，常见的有热重分析仪、格金低温干馏测定仪、铝甑低温干馏炉、固定床、流化床和裂解器等。从化学反应工程的角度，煤热解过程中存在着挥发分逸出方向与传热方向相反的现象，并且提高热源温度一方面可以加快热解速度，但同时也会促进挥发分的二次反应(一般认为是初次生成的挥发分在高温下的再反应，又被称为缩聚反应，被认为是导致热解焦油品质下降的主要原因)，导致焦油损失与结焦增加。故抑制挥发分的二次反应的关键是避免挥发分在反应器中的温升，降低挥发物产生后的过度温升是保障焦油收率、减少焦油结焦、防止系统堵塞的重要措施。

目前，实验室基础研究领域现有热解装置存在着挥发分逸出方向与传热方向相反的现象，并没有相关的热解试验装置被实用新型。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种热解试验装置，该装置具有传质、传热性能高，挥发分易于逸出，避免挥发分的过度温升，大大减弱二次反应，热解焦油收率达到最大化，设备简单、易于推广等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种热解试验装置，包括供气单元、热解单元以及冷却单元，供气单元包括进气管以及气体流量计，进气管上设置有气体流量计；