一种升温速率可控的电加热反应器的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  5

专利名称:一种升温速率可控的电加热反应器的制作方法
技术领域
本实用新型属于煤粉、生物质及废弃物热利用技术研究領域,涉及煤粉和生物质燃烧及废弃物热利用研究时的实验装置,特别是一种升温速率可控的电加热反应器。
背景技术
升温速率可控的电加热反应器主要有固定床、热重等方式。其中,固定床是将反应器置于电炉内被电炉加热,采用电加热的方式,加热方式有两种一种是程序升温加热方式,其缺点是在加热速率可控的条件下,升温速率不高(低于IOO0C /min);另ー种是快速升温方式,将电炉加热到一定温度后,将反应器快速置于电炉内,其缺点是升温速率不可控,试验样品的升温历程与操作人员的操作经验关系太大。热重,本质也是电加热方式,通过程序升温加热,其缺点包括(I)加热速率过低;
(2)样品堆积;(3)反应气体未直接穿过固体样品层。这些不仅使固体燃料的升温速率与实际过程不相符,并且也会将导致二次反应。通过上述可以看出,现有的电加热反应器都具有各种技术缺陷,不适合于现代エ业发展。

实用新型内容本实用新型针对上述问题,提出了一种升温速率可控的电加热反应器,采用正负加热电极直接加热网状导电介质,并将固体样品直接置于网状介质上的方法,由于导电介质电阻较小且是网状的,从而解决加热速率不高,样品堆积以及反应气体未直接穿过固体样品层等诸多问题;另外,通过适当调节加大吹过固体样品的气体流量,可以有效达到避免二次反应的目的。本实用新型的技术方案如下一种升温速率可控的电加热反应器,其特征在于包括导电板,用于放置和加热待检测温度值的固体燃料,导电板两端分别连接阴电极和阳电扱;导电板上设置有若干通孔,通孔用于气体流通;反应器罩壳,固定罩于导电板的上端;所述导电板的底端设置有用于检测待检测温度值的固体燃料的热电偶。所述反应器罩壳上端设置有出口,用于气体排出。所述反应器罩壳分为上下两部分,下部分的内径大于上部分的出口口径。所述阴电极和阳电极分别接电源的正负极,阴阳电极两端电压低于36V。所述热电偶的电偶丝直径为50. 4μπι -76. 2μπι0所述导电板的通孔孔径为63 μ m。本实用新型的具体方法如下当阴电极和阳电极接好电池,通电后,导电板则通过电加热,导电板上放置的固体燃料随着导电板加热而被加热;当导电板上端的固体燃料被加热时,导电板底端的热电偶不停地检测被加热固体燃料的温度,热电偶将检测到的温度信号反馈给计算机的控制系统进行控制计算,进而调节在导电板两边的阴电极和阳电极上的加热功率,从而改变固体燃料的加热速率;同时,根据试验要求,通入各种エ况气氛,气氛从导电板的底端向上穿过通孔,与固体燃料反应,并及时对反应生成的气体进行吹扫从出ロ排出。本实用新型的有益效果如下(I)通过改变控制參数,可以实现升温速率大范围变动,适应性更广;(2)通过控制合适的气流速度,及时将反应生成的气体吹扫,有效避免因固体样品堆积产生的二次反应;(3)在不同气氛下,通过对比固体燃料前后的质量,可以得出固体燃料在特定反应气氛下的反应特性,从而满足不同的反应エ况要求;本实用新型还具有结构简单,制造成本低,加热温度可控,操作方便。

图I本实用新型的原理示意图其中,附图标记为1阴电极,2导电板,3反应器罩壳,4固体燃料,5阳电极,6热电偶,7出口。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本实用新型作进ー步的详细说明。本实用新型提供的一种升温速率可控的电加热反应器,如附图I所示,包括导电板2,用于放置和加热待检测温度值的固体燃料4,导电板2两端分别连接阴电极I和阳电极5 ;导电板2上设置有若干通孔,通孔用于气体流通;反应器罩壳3,固定罩于导电板2的上端;所述导电板2的底端设置有用于检测待检测温度值的固体燃料4的热电偶6。所述反应器罩壳3分为上下两部分,下部分开ロ罩于导电板2上,上部分设置有用于气体排出的出口 7,下部分的内径大于上部分的出口 7 口径。所述阴电极I和阳电极5分别接电源的正负极。本实用新型的具体方法如下当阴电极I和阳电极5接好电池,通电后,导电板2则通过电加热,导电板2上放置的固体燃料4随着导电板2加热而被加热;当导电板2上端的固体燃料4被加热时,导电板2底端的热电偶6不停地检测被加热固体燃料4的温度,热电偶6将检测到的温度信号反馈给计算机的控制系统进行控制计算,进而调节在导电板2两边的阴电极I和阳电极5上的加热功率,从而改变固体燃料的加热速率;加热和检测的同吋,根据试验要求,通入各种エ况气氛,从而实现不同的升温速率试验过程,固体燃料与气氛反应后,气氛从导电板2的底端向上穿过通孔,及时实现对反应生成的气体的吹扫,并通过出ロ 7排出,通过对比导电板2和固体燃料4试验前后的质量变化,可以得出固体燃料4的反应特性;对试验出口 7后的排出气体进行检测,可以得出固体燃料4气体释放特性。改变相关エ况,可以得出一系列固体燃料4的反应特性。[0035]上述结构的电加热反应器的阴阳电极5两端电压低于36V,热电偶6的电偶丝直径为50. 4 μ m -76. 2 μ m,导电板2的通孔孔径为63 μ m,固体燃料4质量为8-lOmg,粒径为150 μ m,气流速率为 O. 2-0.3 m/s。以上所述为本实用新型的较佳实施例而已,但本实用新型不应该局限于该实施例 和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种升温速率可控的电加热反应器,其特征在于包括反应器罩壳(3)和导电板(2),反应器罩壳(3)固定罩于导电板(2)的上端;所述导电板(2)的两端分别连接阴电极(I)和阳电极(5 ),导电板(2 )上设置有若干用于气体流通的通孔,导电板(2 )的底端设置有用于检测待检测温度值的固体燃料的热电偶(6 )。
2.根据权利要求I所述的电加热反应器,其特征在于所述反应器罩壳(3)上端设置有用于气体排出的出口(7)。
3.根据权利要求2所述的电加热反应器,其特征在于所述反应器罩壳(3)分为上下两部分,下部分的内径大于上部分的出口(7) 口径。
4.根据权利要求I或3所述的电加热反应器,其特征在于所述阴电极(I)和阳电极(5)分别接电源的正负极。
5.根据权利要求4所述的电加热反应器,其特征在于所述阴阳电极(5)两端电压低于36V。
6.根据权利要求I或5所述的电加热反应器,其特征在于所述热电偶(6)的电偶丝直径为 50. 4 μ m -76. 2 μ m。
7.根据权利要求6所述的电加热反应器,其特征在于所述导电板(2)的通孔孔径为63 μ m0
专利摘要本实用新型公开了一种升温速率可控的电加热反应器,其特征在于包括反应器罩壳和导电板,反应器罩壳固定罩于导电板的上端;所述导电板的两端分别连接阴电极和阳电极,导电板上设置有若干用于气体流通的通孔,导电板的底端设置有用于检测待检测温度值的固体燃料的热电偶;本实用新型通过改变控制参数,可以实现升温速率大范围变动,适应性更广;通过控制合适的气流速度,及时将反应生成的气体吹扫,有效避免因固体样品堆积产生的二次反应;在不同气氛下,通过对比固体燃料前后的质量,可以得出固体燃料在特定反应气氛下的反应特性,从而满足不同的反应工况要求;本实用新型还具有结构简单,制造成本低,加热温度可控,操作方便。
文档编号B01J8/00GK202447056SQ20112056788
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者曹立勇, 江维, 王晓亮, 胡蕴成 申请人:中国东方电气集团有限公司

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