[实用新型]一种利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器

说明书

本实用新型提供了一种利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器，固定床反应器包括反应器本体、气体进口和出气口；反应器本体的内腔中在径向上固定设置有筛板，筛板将反应器本体的内腔沿轴向分隔成上下依次连接的原料区和挥发分混合区；其中，原料区的顶部设置有气体进口，挥发分混合区的底部设置有出气口；筛板上垂直设置有隔板；其中，筛板和隔板上均设置有气体通孔，气体通孔的孔径均小于煤样和生物质的粒径。本实用新型通过对固定床反应器结构的调整，利于单独认识原料区内煤挥发分与生物质挥发分的相互作用关系，有利于对煤和生物质的热转化过程分析。

技术领域

本实用新型涉及固定床反应器，尤其涉及一种利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器。

背景技术

目前，开发生物质与煤热气化技术是解决生物质高效清洁资源化利用及节约煤炭资源问题的重要途径之一。然而，由于在共热解或共气化过程中生物质与煤存在复杂的相互作用过程，严重阻碍了对热转化过程的认识以及工艺过程的开发。在煤与生物质的热转化过程中，包括了生物质挥发分与煤挥发分在原料层间的相互作用，半焦之间的相互作用，以及生物质中碱金属对煤转化的催化作用等作用过程。

上述过程的综合作用使得对其热转化的分析过程变得十分复杂，现有技术受到反应器和实验装置的限制，不利于单独认识各种过程，没有可用于抽离这些过程的实验装置和反应器。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型通过对固定床反应器结构的调整，提供了一种能够单独认识原料区中煤与生物质挥发分的相互作用关系，有利于煤和生物质热转化分析的固定床反应器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器，所述固定床反应器包括反应器本体、气体进口和出气口；

所述反应器本体的内腔中在径向上固定设置有筛板，用于放置煤样和生物质，所述筛板将所述反应器本体的内腔沿轴向分隔成上下依次连接的原料区和挥发分混合区；其中，所述原料区的顶部设置有所述气体进口，所述挥发分混合区的底部设置有所述出气口；

所述筛板上垂直设置有隔板，用于将所述筛板上方的所述原料区分隔为用于放置所述煤样的空间和用于放置所述生物质的空间；其中，所述筛板和所述隔板上均设置有气体通孔，所述气体通孔的孔径均小于所述煤样和所述生物质的粒径。

在本实用新型提供的利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器中，所述挥发分混合区中设置有气力输送装置，用于调节通过所述挥发分混合区的气体的流通截面积；所述气力输送装置包括导流罩和导流管，所述导流罩包括导流腔及分别设于所述导流腔上下的上开口和下开口；所述导流罩的上开口边缘固定在所述反应器本体的内壁；所述导流罩的下开口连接至所述导流管；

或者，在所述挥发分混合区中且位于反应器本体的内壁上设置有缩径段，从而缩小进入缩径段的气体的流通截面积；所述缩径段包括靠近所述筛板的进气端和远离所述筛板的排气端，所述缩径段的侧壁为在所述进气端和排气端之间形成的向下倾斜的斜面。

在本实用新型提供的利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器中，所述导流罩的侧壁与竖直方向呈10°-30°的夹角。

在本实用新型提供的利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器中，所述导流罩的上开口与所述筛板底面的距离和所述反应器本体的高度之比为(0-3):10。

在本实用新型提供的利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器中，所述缩径段的侧壁与竖直方向呈10°-30°的夹角。

在本实用新型提供的利于煤与生物质热转化分析的固定床反应器中，所述缩径段的进气端与所述筛板底面的距离和所述反应器本体的高度之比为(0.5-3):10；所述缩径段的排气端与所述出气口的距离和所述反应器本体的高度之比为(2-5):10。