[实用新型]一种原位气化实验装置

说明书

本实用新型公开了种原位气化实验装置，包括石英管、电加热装置、冷凝管、焦油收集瓶、水洗瓶、气体流量计、气体分析仪、置物瓷盘、氮气瓶，置物瓷盘置于石英管内，置物瓷盘底部镶有铁块；本实用新型结构简单，很容易在实验室内完成组装，能够顺利完成一些气化反应实验的需求，提供可靠的实验数据。

技术领域

本实用新型属于热化学转换处理技术领域，特别是一种原位气化实验装置。

背景技术

近年来，中国畜牧业快速发展，高度规模化养殖过程中产生了大量粪便等废弃物，这些废弃物未能得到及时有效的处理，严重破坏着养殖场及其周边地区的空气、水体以及土壤等生态环境极大危害，同时也严重影响着畜牧业自身的发展。及时有效处理大排量的动物粪便是亟待解决的重大问题。目前常见的是采用厌氧发酵和堆肥的方式来治理，但存在生物处理周期长、处理不彻底和效率低等不足，同时由于畜禽养殖过程饲料添加剂和抗生素的使用，使得重金属和抗生素通过有机肥和沼液沼渣施用进入土壤、地下水和食物链中，带来了新的生态安全问题和健康风险。

气化技术是指将化石燃料或非化石燃料(如生物质)转化成气体燃料或其他化学原料的化学过程，其不是简单的热分解生物质，而是涉及热解产物进一步与焦炭的还原反应，产生H2、CO、C02等产物。原位气化是指干燥、热解、集加热和气化于一体的热化学转换技术，可产生较多的热解气，且热解气体中氢气含量较高。研究发现牛羊等粪便成分中含有大量的碳氢化合物，从能量循环利用角度看，牛羊的粪便可以看作是一种可再生资源，利用气化技术处理粪便，不仅能实现粪便的减量化，还能获得清洁能源氢能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高效原位气化实验装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种原位气化实验装置，包括石英管、电加热装置、冷凝管、焦油收集瓶、水洗瓶、气体流量计、气体分析仪、置物瓷盘、氮气瓶，所述石英管两端分别设有第一法兰、第二法兰，第一法兰、第二法兰分别将石英管两端密封，石英管一段外壁设有电加热装置；所述第一法兰通过管道与氮气瓶连通，第一法兰与氮气瓶的管道设有第一控制阀，第二法兰通过管道与冷凝管一端连通，第二法兰与冷凝管的管道设有第二控制阀；冷凝管另一端与焦油收集瓶连通，焦油收集瓶通过管道与水洗瓶连通，水洗瓶通过管道与气体流量计连通，气体流量计通过管道与气体分析仪连通；其中置物瓷盘置于石英管内，置物瓷盘底部镶有铁块。

优选地，其特征在于，所述电加热装置包括电热丝、温度传感器、保温层、调节控制器，电热丝缠绕于石英管外壁，温度传感器置于电热丝之间，电热丝外设有保温层，其中电热丝、温度传感器分别与调节控制器连接。

优选地，所述第一法兰、第二法兰均采用不锈钢法兰。

优选地，所述第一法兰、第二法兰与石英管之间设有石墨垫片。

优选地，所述气体分析仪采用在线型红外煤气分析仪。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：1)本实用新型结构简单，制作成本低，能够满足不同温度环境下的原位气化反应，以获得实验数据需求；2)本实用新型采用在线型红外煤气分析仪，可以同时测量CO、CO2、CH4、H2、O2五种气体组分的浓度，自动计算煤气热值，实时在线监测实验气体成分分析。3)本实用新型的置物瓷盘底部镶有铁块，铁块在高温前没有消磁，利用这一特性，运用外部磁铁的磁力迅速将置物瓷盘及实验物品拖入石英管的高温实验区进行气化反应。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1为本实用新型本实用新型原位气化实验装置的结构示意图。

具体实施方式