CN114720583A - 一种用于生物质热转化气体测定的系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生物质热转化气体测定的系统，其属于生物质热转化技术领域；包括供气控制单元、热转化反应单元、冷凝净化单元及气体产物分析单元，供气控制单元包括供气部、流量控制部，热转化反应单元包括热反应装置，热反应装置上设置有传输装置，热反应装置通过传输装置与下游设备相连接，冷凝净化单元包括集气瓶组；本发明还提供一种用于生物质热转化气体的检测方法。本发明热转化装置操作简单、工作效率高，能够满足生物质热解气化实验的需求，并实现了对热解和气化过程中指标性气体的快速定量测定，可用来进行生物质热解和气化过程的基础性研究。

Description

一种用于生物质热转化气体测定的系统及检测方法

技术领域

本发明属于生物质热转化技术领域，更具体地说，是涉及一种用于生物质热转化气体测定的系统及检测方法。

背景技术

当前我国能源现状处于一个煤炭等化石能源储量日益减少、能源需求日益增加的长期矛盾的状态，而低硫、低碳的生物质资源则是我们寻求的理想替代能源之一。生物质资源主要包括各种自然生长的植物以及人类活动产生的有机固废，如树木和草木类植物，废木材，农业及工业废弃物，城市垃圾，动物粪便、废木材以及有机污泥等。生物质能是生物质通过光合作用将环境中的二氧化碳和水转化为碳水化合物而形成的一种可再生能源，其具有生长周期短、成本低、污染小等优点。

生物质通过热转化生成热能、合成气以及燃料，是一个不断发展、愈发受到关注的领域。大规模利用生物质制合成气有助于降低温室气体的排放、减少大气污染，提高可再生能源的使用率和国家能源供应安全。

目前的生物质热转化平台往往存在以下缺陷：在对生物质进行瞬间热解气化时，不能保证生物质反应温度等于系统设定温度；无法完成对合成气指标参数的定量测定，只是对热解气化气体产物生成组分浓度进行分析；在热解和气化初始阶段，生物质表面迅速碳化形成的微小颗粒会随着气相产物迅速离开反应炉，这些炭化微小颗粒和气相产物未能充分反应，从而导致测试准确度降低；生物质热转化平台中的气体净化部分效果不佳，即在热解气化实验中不能够有效地去除焦油，容易造成下游设备堵塞。

发明内容

本发明就是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于生物质热转化气体测定的系统。

为解决上述技术问题，为此本发明包括：

供气控制单元，供气控制单元包括供气部、流量控制部；

热转化反应单元，热转化反应单元包括热反应装置，热反应装置上设置有传输装置，热反应装置通过传输装置与下游设备相连接；

冷凝净化单元，冷凝净化单元包括集气瓶组；

气体产物分析单元。

优选的，供气控制单元、热转化反应单元、冷凝净化单元及气体产物分析单元从前到后依次连接，并且相邻两部件之间通过连接管道和控制阀门相连接。

优选的，供气控制单元包括供气气瓶和体积流量计，供气气瓶与体积流量计通过管道相连接，体积流量计的外端连接有控制面板，体积流量计的后端通过连接管道、控制阀门与热转化反应单元相连接。

优选的，热转化反应单元包括管式反应炉，管式反应炉内设置有气相产物传输管道和生物质存放装置。

优选的，热转化反应单元包括一个大号管式反应炉及至少一个小号管式反应炉，小号管式反应炉设置在大号管式反应炉的后端且通过连接管道与大号管式反应炉相连接，大号管式反应炉内设置有第一气相产物传输装置，小号管式反应炉内设置有第二气相产物传输装置。

优选的，第一气相产物传输装置的尾端连接有快接弯头，连接管道的一端与快接弯头相连接，连接管道的另一端与小号管式反应炉相连接，连接管道的外侧设置有保温层和压力表。

优选的，第一气相产物传输装置内设置支撑网篮，支撑网篮由网状锥形塞及柱形网篮构成，网状锥形塞与柱形网篮活动连接。

优选的，冷凝净化单元还包括冷凝装置，集气瓶组设置在冷凝装置内，集气瓶组的后端连接有气体蠕动泵。

优选的，集气瓶组至少设置有一个集气瓶，气体蠕动泵的后端连接有过滤装置，过滤装置通过连接管道及控制阀门与气体产物分析单元连接。

优选的，气体产物分析单元包括气体流量计及气相色谱仪，气相色谱仪与电脑连接。

本发明还提供一种用于生物质热转化气体的检测方法，包括以下步骤：

打开供气控制单元的供气气瓶及控制阀门，通过控制面板控制供气气体的体积流量，保证供气气体从实验开始起持续通入下游设备；

供气气体进入热转化反应单元的管式反应炉，同时管式反应炉进行升温，升温到设定温度；

管式反应炉达到设定温度，待其在该温度稳定停留10分钟后，打开快接弯头，将提前装入支撑网篮的生物质推入到大号管式反应炉中央，最后扣住快接弯头；

在管式反应炉升温的同时打开气体蠕动泵；

打开气体产物分析单元的控制阀，经过冷凝净化单元冷凝净化的气体在气体流量计的控制下，持续通入气相色谱仪中进行气体产物组分含量的测试，并由电脑接收，进行数据处理；

实验结束后，通过管式反应炉设置降温程序，在降温过程中保证持续通入惰性气体，直至所有管式反应炉内温度均降至室温；

通过与已知的示踪气体的体积流量比较，计算热解和气化过程中气体产物各组分的质量流量及累积产量。

优选的，在上述步骤中，热解和气化过程中气体产物各组分的质量流量，通过公式(1)计算：

M_k＝X_k/X_S×V_s×ρ_k (1)

式中：M_k为气体产物的各组分对应的质量流量，g/min；

X_k为气相色谱仪测得的气体种类的摩尔分数；

X_s为示踪气体的摩尔分数；

V_s为气体样品中示踪气体的体积流量，由于选用示踪气体均为惰性气体，不参与整个反应过程，因此在气体样品中等于煤样罐入口的体积流量，L/min；

ρ_k为标准温度下和压力下气体种类的密度，kg/m³。

优选的，在上述步骤中，热解和气化过程中气体产物各组分的累积产量，通过公式(2)计算：

式中：P_k为热解和气化过程中气体产物各组分对应的累积产量，g；

t为热解和气化时间，s。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明提出一种用于生物质热转化气体测定的系统及检测方法，包括供气控制单元、热转化反应单元、冷凝净化单元以及气体产物分析单元；本发明操作简单，使用可靠，效率高，适用于单一生物质热解和气化实验或多种生物质的共热解和共气化实验；本发明可完成生物质热解，得到生物油和合成气；亦可进行生物质的不同气化剂辅助气化，得到合成气。对于科研机构而言，可完成生物质的热解、气化、共热解、共气化、催化热解、催化气化等实验，并实现对热解和气化过程中指标性气体的快速定量测定，可用来进行生物质热解和气化过程的基础性研究。

与现有的生物质热转化装置不同，本发明装置通过控制面板调节体积流量计来控制供气流量，实现对气体产物指标性气体的快速定量测定；通过快接弯头实现了生物质的快速装填，保证了生物质在系统设定温度下瞬间热解气化；通过再一次热解和气化生物质炭化微小颗粒和气相产物，使热解和气化过程中气相产物反应充分，提高了热解气化实验准确度；优化的冷凝净化单元能够提高热解气化实验中焦油的去除效果，并将冷凝沉降的焦油收集在集气瓶组中，能够有效地避免下游设备的堵塞；气体产物分析单元选用安捷伦GC990气相色谱仪，提高了气体产物成分和含量的测定精度。

本发明可以实现对气体产物指标参数的快速定量测定，定量分析得到气体产物产量、气体产物各组分质量流量随时间的变化规律，能够满足生物质热解气化实验的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于生物质热转化气体测定的系统结构示意图；

图2为本发明支撑网篮的结构示意图；

图3为本发明快接弯头的结构示意图。

图中符号标记：

1.供气控制单元；11.控制面板；12.第一供气气瓶；13.第二供气气瓶；14.第一体积流量计；15.第二体积流量计；16.三通接头；17.第一控制阀；

2.热转化反应单元；21.大号管式反应炉；22.第一小号管式反应炉；23.第二小号管式反应炉；24.不锈钢定制钢管；25.石英玻璃管；26.不锈钢波纹管；27.支撑网篮；271.网状锥形塞；272.柱形网篮；28.快接弯头；281.直接接头；282.外丝弯头；283.内丝变径管箍；29.第一压力表；

3.冷凝净化单元；31.集气瓶组；311.大号集气瓶；312.第一小号集气瓶；313.第二小号集气瓶；32.排空端；33.塑料水桶；34.小型气体蠕动泵；35.第二压力表；36.过滤器；37.三通接头二；38.出气端；

4.气体产物分析单元；41.第二控制阀；42.气相色谱仪；43.电脑；44.气体流量计。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，本发明提供一种用于生物质热转化气体测定的系统，包括：

供气控制单元1，供气控制单元1包括供气部、流量控制部；

热转化反应单元2，热转化反应单元2包括热反应装置，热反应装置上设置有传输装置，热反应装置通过传输装置与下游设备相连接；

冷凝净化单元3，冷凝净化单元3包括集气瓶组31；

气体产物分析单元4。

具体的，供气控制单元1、热转化反应单元2、冷凝净化单元3及气体产物分析单元4从前到后依次连接，并且相邻两部件之间通过连接管道和控制阀门相连。

本实施例中，供气控制单元1包括供气气瓶和体积流量计，供气气瓶和体积流量计通过管道相连接，体积流量计的外端通过线路与控制面板11相连接，通过控制面板11可以调节体积流量计来控制供气气体的体积流量。

更进一步的，作为本发明优选的实施例，供气控制单元包括第一供气气瓶12和第二供气气瓶13，第一供气气瓶12、第二供气气瓶13均通过T2紫铜管分别与第一体积流量计14、第二体积流量计15连接，两条连接管道并联设置，两条连接管道的后端通过三通接头16与第一控制阀17相连，第一控制阀17的后端通过管道与热转化反应单元2相连；三通接头16保证了两种供气气体在进入热转化反应单元2之前，能够充分预混；第一控制阀17控制预混供气气体流入热转化反应单元2。

更进一步的，供气控制单元1采用的连接管道为T2紫铜管。

具体的，第一供气气瓶12中装入示踪气体，示踪气体可以是氮气、氩气或者氦气等；第二供气气瓶13中装入气化剂。

更进一步的，气化剂可以选择CO₂、O₂、空气或其他。

具体的，热转化反应单元2包括管式反应炉，管式反应炉内设置有气相产物传输管道，用于传输生物质热解气化产生的气相产物。

更进一步的，作为本发明优选的实施例，热转化反应单元包括一个大号管式反应炉21，大号管式反应炉21的后端依序连接有两个小号管式反应炉，分别为第一小号管式反应炉22和第二小号管式反应炉23，两个小号管式反应炉紧密连接；大号管式反应炉21与第一小号管式反应炉22通过连接管道相连，大号管式反应炉21内设置有第一气相产物传输装置，小号管式反应炉内设置有第二气相产物传输装置。

具体的，大号管式反应炉21起热解和气化生物质的作用，两个小号管式反应炉主要热解和气化生物质炭化微小颗粒和气相产物中的C₃以上的烷烃蒸气；本发明通过在在大号管式反应炉21之后加设两台小号管式反应炉，其目的是再一次热解和气化气相产物中的C₃以上的烷烃蒸气和夹杂的生物质炭化微小颗粒，一方面提高了生物质热解气化实验的测定精度，使热解和气化过程中气相产物反应充分，另一方面减少了气相产物中C₃以上烷烃含量，可以避免堵塞下游设备。

更进一步的，大号管式反应炉21内设置有不锈钢定制钢管24，不锈钢定制钢管24进气端通过聚四氟乙烯管与第一控制阀17的出气端连接，不锈钢定制钢管24内设置有生物质存放装置；两个小号管式反应炉内设置有石英玻璃管25，并且不锈钢定制钢管24的进气端通过不锈钢波纹管26与石英玻璃管25的进气端连接。

更进一步的，如图2所示，作为本发明优选的实施例，生物质存放装置设有支撑网篮27，支撑网篮27由网状锥形塞271和柱形网篮272构成，网状锥形塞271设置在柱形网篮272的端部且与柱形网篮272活动设置，网状锥形塞271和柱形网篮272可选择铁丝网制成；使用前需将预先处理好的生物质装入支撑网篮27中，然后将其推入不锈钢定制钢管24的中央。

更进一步的，如图3所示，不锈钢定制钢管24的尾端连接有快接弯头28，快接弯头28由直接接头281、外丝弯头282以及内丝变径管箍283组装构成，直接接头281、外丝弯头282以及内丝变径管箍283均由304不锈钢组成。通过设置快接弯头28，不仅可以方便进行支撑网篮27上的生物质存放，能够实现生物质的快速装填，而且实现了生物质的瞬间热解和气化，同时也保证了生物质反应温度等于系统设定温度。

更进一步的，不锈钢波纹管26的外侧设置有保温层和第一压力表29，设置保温层的目的是保证生物质热解气化产生的气相产物不会因温度降低而沉积，导致堵塞管道；通过安设第一压力表29，可以监测两端不锈管波纹管26管道之间的压力，从而判断管道是否堵塞。

更进一步的，保温层可以选择石棉、岩棉进行包裹，也可以选择其他保温材料进行包裹。

具体的，如图1所示，冷凝净化单元3还包括冷凝装置，集气瓶组31设置在冷凝装置内，通过冷凝装置对集气瓶组31进行冷凝降温；集气瓶组31的进气端与热转化反应单元2的石英玻璃管25的出气端通过硅胶管连接。

更进一步的，作为本发明优选的实施例，集气瓶组31包括一个大号集气瓶和两个小号集气瓶，且分别为大号集气瓶311、第一小号集气瓶312和第二小号集气瓶313，大号集气瓶311和两个小号集气瓶依次通过硅胶管串联连接，大号集气瓶311上设置有排空端32，排空端32上连接有排空管道。

更进一步的，作为本发明优选的实施例，集气瓶组31放置在塑料水桶33内，塑料水桶33内充满冰块，采用冰浴的方式对集气瓶组31进行冷凝，冷却气相产物中C₃以上的烷烃蒸气，热转化反应单元2输出的气相产物中C₃以上的烷烃蒸气会冷凝沉积到集气瓶组31，可以避免C₃以上的烷烃蒸气在下游的管道冷却沉积，从而导致堵塞下游设备。

更进一步的，冷凝净化单元3还包括小型气体蠕动泵34、第二压力表35、过滤器36，并且集气瓶组31的出气端、小型气体蠕动泵34、第二压力表35以及过滤器36依次通过硅胶管连接；在集气瓶组31后端安设小型气体蠕动泵34可以起到加压的作用，将经集气瓶组31冷凝净化的气体产物经过滤器36送入气体产物分析单元4；在小型气体蠕动泵34与过滤器36之间安设第二压力表35是为了监测过滤器36及两者之间的管道的压力，从而判断过滤器36及管道是否堵塞；过滤器36是为了再一次净化进入气体产物分析单元34的气体产物，去除焦油等物质。

本发明通过优化的冷凝净化单元3进一步提高生物质热解气化实验中焦油的去除效果，并将冷凝沉降的焦油收集在集气瓶组31中，能有效地解决生物质热解气化实验中焦油堵塞下游设备的问题。

更进一步的，过滤器36的出气端通过硅胶管与三通接头二37相连接，三通接头二37除了可以连接过滤器36与气体产物分析单元4的第二控制阀41，还有一出气端38作为排空端，其中三通接头二37出气端与第二控制阀41之间可以选用聚四氟乙烯管进行连接。

具体的，如图1所示，气体产物分析单元4包括第二控制阀41、气相色谱仪42以及电脑43，第二控制阀41控制着气体产物进入气相色谱仪42；气相色谱仪42与第二控制阀41之间还连接有气体流量计44，气体流量计44控制输入到气相色谱仪42的气体产物的体积流量；气相色谱仪42与电脑43相连，持续测定分析气体产物的成分和含量。

更进一步的，作为本发明优选的实施例，气相色谱仪42选用的型号为安捷伦GC990。

第二控制阀41的出气端、气体流量计44以及气相色谱仪42依次通过聚四氟乙烯管连接。

更进一步的，本发明所采用的硅胶管可耐300℃的高温，聚四氟乙烯管可在240℃的条件下长期使用。

本发明还提供一种用于生物质热转化气体的检测方法，包括以下步骤：

1)打开供气控制单元1的供气气瓶及第一控制阀17，当进行热解实验时，只需要打开第一供气气瓶12，当进行气化实验时，需要同时打开第一供气气瓶12和第二供气气瓶13；通过控制面板11调节体积流量计控制供气气体的体积流量，供气气体的总流量可保证在2.1L/min，保证供气气体从实验开始起持续通入下游设备。

2)供气气体进入热转化反应单元2的管式反应炉，三个管式反应炉同时进行升温，升温到设定温度。

在其中一实施例，可以选择生物质热解温度为700℃，生物质气化温度为900℃。

3)三个管式反应炉达到设定温度，待其在该温度稳定停留10分钟后，打开快接弯头28，将提前装入支撑网篮27的生物质快速推入到大号管式反应炉21的中央，最后快速扣住快接弯头28。

4)在管式反应炉升温的同时打开小型气体蠕动泵34。

5)打开气体产物分析单元4的第二控制阀41，经过冷凝净化单元3冷凝净化的气体在气体流量计44的控制下，持续通入气相色谱仪42中进行气体产物组分、含量的测试，并由电脑43接收，进行数据处理。

6)实验结束后，通过管式反应炉设置降温程序，在降温过程中保证持续通入惰性气体，直至所有的管式反应炉内温度均降至室温。

7)通过与已知的示踪气体的体积流量比较，计算热解和气化过程中气体产物各组分(H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂、C₃H₈)的质量流量及累积产量。

更进一步的，在上述步骤7)中，热解和气化过程中气体产物各组分的质量流量，通过公式(1)计算：

M_k＝X_k/X_s×V_s×ρ_k (1)

式中：M_k为气体产物的各组分对应的质量流量，g/min；

X_k为气相色谱仪测得的气体种类的摩尔分数；

X_s为示踪气体的摩尔分数；

V_s为气体样品中示踪气体的体积流量，由于选用示踪气体均为惰性气体，不参与整个反应过程，因此在气体样品中等于煤样罐入口的体积流量，L/min；

ρ_k为标准温度下和压力下气体种类的密度，kg/m³。

更进一步的，在上述步骤7)中，热解和气化过程中气体产物各组分的累积产量，通过公式(2)计算：

式中：P_k为热解和气化过程中气体产物各组分对应的累积产量，g；

t为热解和气化时间，s。

更进一步的，本发明为了快速定量分析气体产物，通过控制面板11调节体积流量计控制供气气体(CO₂和示踪气体)的体积流量，其中选用惰性气体(氮气、氩气、氦气)作为示踪气体，通过已知的示踪气体的体积流量，通过公式(1)计算出热解和气化过程中气体产物各组分的质量流量；再通过公式(2)计算得出热解和气化过程中气体产物各组分的累积产量。

本发明提出一种用于生物质热转化气体测定的系统及检测方法，包括供气控制单元1、热转化反应单元2、冷凝净化单元3以及气体产物分析单元4；本发明操作简单，使用可靠，效率高，适用于单一生物质热解和气化实验或多种生物质的共热解和共气化实验；本发明可完成生物质热解，得到生物油和合成气；亦可进行生物质的不同气化剂辅助气化，得到合成气。对于科研机构而言，可完成生物质的热解、气化、共热解、共气化、催化热解、催化气化等实验，并实现对热解和气化过程中指标性气体的快速定量测定，可用来进行生物质热解和气化过程的基础性研究。

与现有的生物质热转化装置不同，本发明装置通过控制面板11调节体积流量计来控制供气流量，实现对气体产物指标性气体的快速定量测定；通过快接弯头28实现了生物质的快速装填，保证了生物质在系统设定温度下瞬间热解气化；通过再一次热解和气化生物质炭化微小颗粒和气相产物，使热解和气化过程中气相产物反应充分，提高了热解气化实验准确度；优化的冷凝净化单元3能够提高热解气化实验中焦油的去除效果，并将冷凝沉降的焦油收集在集气瓶组31中，能够有效地避免下游设备的堵塞；而且气体产物分析单元4选用安捷伦GC990型号的气相色谱仪42，提高了气体产物成分和含量的测定精度。

本发明可以实现对气体产物指标参数的快速定量测定，定量分析得到气体产物产量、气体产物各组分质量流量随时间的变化规律，能够满足生物质热解气化实验的需求。

在本发明的描述中，需要理解的是，诸如术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于生物质热转化气体测定的系统，其特征在于，包括：

供气控制单元，所述供气控制单元包括供气部、流量控制部；

热转化反应单元，所述热转化反应单元包括热反应装置，所述热反应装置上设置有传输装置，所述热反应装置通过所述传输装置与下游设备相连接；

冷凝净化单元，所述冷凝净化单元包括集气瓶组；

气体产物分析单元。

2.根据权利要求1所述的一种用于生物质热转化气体测定的系统，其特征在于，所述供气控制单元包括供气气瓶和体积流量计，所述供气气瓶与所述体积流量计通过管道相连接，所述体积流量计的外端连接有控制面板，所述体积流量计的后端通过连接管道、控制阀门与所述热转化反应单元相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于生物质热转化气体测定的系统，其特征在于，所述热转化反应单元包括管式反应炉，所述管式反应炉内设置有气相产物传输管道和生物质存放装置。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于生物质热转化气体测定的系统，其特征在于，所述热转化反应单元包括一个大号管式反应炉及至少一个小号管式反应炉，所述小号管式反应炉设置在所述大号管式反应炉的后端且通过连接管道与所述大号管式反应炉相连接，所述大号管式反应炉内设置有第一气相产物传输装置，所述小号管式反应炉内设置有第二气相产物传输装置。

5.根据权利要求4所述的一种用于生物质热转化气体测定的系统，其特征在于，所述第一气相产物传输装置的尾端连接有快接弯头，所述连接管道的一端与所述快接弯头相连接，所述连接管道的另一端与所述小号管式反应炉相连接，所述连接管道的外侧设置有保温层和压力表。

6.根据权利要求4所述的一种用于生物质热转化气体测定的系统，其特征在于，所述第一气相产物传输装置内设置支撑网篮，所述支撑网篮由网状锥形塞及柱形网篮构成，所述网状锥形塞与所述柱形网篮活动连接。

7.根据权利要求1或5所述的一种用于生物质热转化气体测定的系统，其特征在于，所述系统还包括以下一个或多个技术特征：

所述供气控制单元、热转化反应单元、冷凝净化单元及气体产物分析单元从前到后依次连接，并且相邻两部件之间通过连接管道和控制阀门相连接；

所述冷凝净化单元还包括冷凝装置，所述集气瓶组设置在所述冷凝装置内，所述集气瓶组的后端连接有气体蠕动泵；

所述集气瓶组至少设置有一个集气瓶，所述气体蠕动泵的后端连接有过滤装置，所述过滤装置通过连接管道及控制阀门与所述气体产物分析单元连接。

8.一种用于生物质热转化气体的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

打开供气控制单元的供气气瓶及控制阀门，通过控制面板控制供气气体的体积流量，保证供气气体从实验开始起持续通入下游设备；

供气气体进入热转化反应单元的管式反应炉，同时管式反应炉进行升温，升温到设定温度；

管式反应炉达到设定温度，待其在该温度稳定停留10分钟后，打开快接弯头，将提前装入支撑网篮的生物质推入到大号管式反应炉中央，最后扣住快接弯头；

在管式反应炉升温的同时打开气体蠕动泵；

打开气体产物分析单元的控制阀，经过冷凝净化单元冷凝净化的气体在气体流量计的控制下，持续通入气相色谱仪中进行气体产物组分含量的测试，并由电脑接收，进行数据处理；

实验结束后，通过管式反应炉设置降温程序，在降温过程中保证持续通入惰性气体，直至所有管式反应炉内温度均降至室温；

通过与已知的示踪气体的体积流量比较，计算热解和气化过程中气体产物各组分的质量流量及累积产量。

9.根据权利要求8所述的一种用于生物质热转化气体的检测方法，其特征在于，在上述步骤中，热解和气化过程中气体产物各组分的质量流量，通过公式(1)计算：

M_k＝X_k/X_s×V_s×ρ_k (1)

式中：M_k为气体产物的各组分对应的质量流量，g/min；

X_k为气相色谱仪测得的气体种类的摩尔分数；

X_s为示踪气体的摩尔分数；

V_s为气体样品中示踪气体的体积流量，由于选用示踪气体均为惰性气体，不参与整个反应过程，因此在气体样品中等于煤样罐入口的体积流量，L/min；

ρ_k为标准温度下和压力下气体种类的密度，kg/m³。

10.根据权利要求8所述的一种用于生物质热转化气体的检测方法，其特征在于，在上述步骤中，热解和气化过程中气体产物各组分的累积产量，通过公式(2)计算：

式中：P_k为热解和气化过程中气体产物各组分对应的累积产量，g；

t为热解和气化时间，s。

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