CN204746293U - 一种基于煤炭生物气化的前置氧化还原装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于煤炭生物气化的前置氧化还原装置，包括密封盖(1)、反应罐(2)、恒温夹套(3)和磁力搅拌机(4)，其特征在于：密封盖(1)与反应罐(2)采用法兰连接，法兰压紧面具有榫槽，榫槽中放置橡胶圈(13)，密封盖(1)顶部设有两个出气口(6、7)，用来连接气体采集装置；密封盖(1)底部与反应罐(2)顶部对应有螺栓孔(14)，并通过螺栓连接；反应罐(2)下部设置有多孔隔板(5)；该装置具有结构简单、易于操作、密封性好，能精确控制反应条件，促进了高级氧化还原技术在煤炭生物气化的前置预处理阶段的应用。

Description

一种基于煤炭生物气化的前置氧化还原装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于煤炭生物气化的装置，特别是涉及一种基于煤炭生物气化的前置氧化还原装置，属于能源领域。

背景技术

生物成气是煤在适宜条件下，部分有机质通过微生物作用，生成以甲烷为主，含部分二氧化碳及少量氮气的气体，它是煤在酶或微生物参与下发生大分子的氧化解聚作用，是煤形成过程的逆过程。研究表明，当原煤不经任何前处理时，其被微生物利用的效率较低。因此，在生物成气的模拟实验中，一般将原煤通过浓硝酸等化学物质进行处理，以打破煤的立体网状的大分子结构，产生能被微生物直接利用的小分子，以提高煤炭生物成气的转化率。但这些方法通常需要在强酸、强碱、高温、高压等条件下进行，不利于后续成气。

高级氧化还原过程是一种处理难降解有机物的技术，是在常温、常压下，利用化学或物理的方法产生氧化性和还原性的活性自由基，通过自由基的反应将有机物进行有效分解。高级氧化还原过程具有氧化/还原性强、条件温和、操作条件易于控制的优点。目前，高级氧化还原方法在环境中的应用研究较为深入，特别在对微生物的生长有抑制作用的有机物处理方面，一般采用高级氧化还原的方式进行降解。

2014年2月26日授权的实用新型专利ZL201320513498.2公开了“一种集成气和集气于一体的煤生物成气小型模拟实验装置”，该专利以厌氧瓶作为集气瓶，以反应瓶作为产气瓶，产气瓶与反应瓶连通，且在底部有一进口与外界连通，集气瓶上留有一出口，并从集气瓶内部延伸出一根排液管。从集气瓶出口处给集气瓶注液体至合适的液面，从集气瓶的瓶口加入固体反应物，盖上瓶盖，从产气瓶的进口处通入惰性气体(如氮气)，气体从集气瓶出口逸出，当产气瓶为无氧环境时，从产气瓶进口处加入液体试剂，将产气瓶进口和集气瓶出口密封。将集气瓶的排液管通入到量筒。产气瓶中反应生成的气体进入到集气瓶中，将集气瓶中液体排入到量筒中，通过量筒中液体的读数得知生成的气体体积。通过集气瓶出口可以取气，对气体成分等进行分析。但是，该技术无法满足高级氧化还原反应所需的条件。

如何结合煤生物成气和高级氧化还原预处理技术，达到反应条件温和、操作简单、易于控制的特点，为煤炭高附加值的利用提供一套高效、科学、实用的中型实验装置显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供了一种密封性好、温度控制精确、搅拌效果良好、反应条件温和的基于煤炭生物成气的前置氧化还原的装置。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是：一种基于煤炭生物气化的前置氧化还原装置，包括密封盖、反应罐、恒温夹套和搅拌装置；其中：

密封盖与反应罐采用法兰连接，法兰压紧面具有榫槽，榫槽中放置橡胶圈，密封盖顶部设有两个出气口，用来连接气体采集装置；

密封盖底部与反应罐顶部对应有螺栓孔，并通过螺栓连接；反应罐下部设置有多孔隔板；反应罐底部两侧设有一个反应液进液口和一个反应液出液口，反应液进液口与蠕动泵相连，反应液出液口与液体收集装置相连；

反应罐放置于磁力搅拌机上；所述恒温夹套设在在反应罐的外侧，恒温夹套下部设有进液口，上部设有出液口，进液口和出液口连接外循环恒温装置。

本实用新型的有益效果：该装置为高级氧化还原技术应用于煤生物成气的预处理过程提供了一种反应装置，具有结构简单、易于操作、密封性好，能精确控制反应条件，促进了高级氧化还原技术在煤炭生物气化的前置预处理阶段的应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中密封盖的俯视图。

图中1-密封盖，2-反应罐，3-恒温夹套，4-磁力搅拌机，5-多孔隔板，6-出气口，7-出气口，8-进液口，9-出液口，10-反应液进液口，11-反应液出液口，12-进料口，13-橡胶圈，14-螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本实用新型做进一步说明。

参见图1和2，一种基于煤炭生物气化的前置高级氧化还原装置，包括密封盖1、反应罐2、恒温夹套3和磁力搅拌机4。

所述密封盖与反应罐采用法兰连接方式，法兰压紧面为榫槽型，槽中放置橡胶圈13，密封盖2顶部有两个出气口6、7，用来连接气体采集装置；所述密封盖1底部与反应罐2顶部一一对应有螺栓孔14，用螺栓相连；所述反应罐2下部设置有多孔隔板5，用来承载反应物煤并可使反应液与反应物充分接触，达到固液均匀反应的效果。反应罐2底部两侧有一个反应液进液口10和一个反应液出液口11，反应液进液口10与蠕动泵相连，反应液出液口11与液体收集装置相连。反应罐2放置于大功率磁力搅拌机4上，磁力搅拌机搅拌磁子布置于反应罐2底部；所述恒温夹套3设在在反应罐2的外侧，所述恒温夹套3下部设有进液口8，上部设有出液口9，进出液口8、9连接外循环恒温装置。

在反应进行前，先将反应物煤通过进料口12放置于多孔隔板5上，密封盖1与反应罐2上的螺栓孔14对应，并用螺栓拧紧，关闭出气口6、7处的阀门，关闭出液口11处的阀门，打开反应液进液口10处的阀门，用进液泵向反应罐2中送入一定体积和浓度的反应液并进行反应，根据实验需要打开出气口6、7处的阀门并收集气体。反应结束后，关闭反应液进液口10处的阀门，打开反应液出液口11处的阀门，排出反应后的液体。待反应液体排尽后，排出恒温夹套3中的液体，然后，打开封头，取出残煤。

尽管已经结合实施例对本发明进行了详细地描述，但是本领域技术人员应当理解地是，本发明并非仅限于特定实施例，相反，在没有超出本申请精神和实质的各种修正，变形和替换都落入到本申请的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种基于煤炭生物气化的前置氧化还原装置，包括密封盖(1)、反应罐(2)、恒温夹套(3)、磁力搅拌机(4)，其特征在于：

密封盖(1)与反应罐(2)采用法兰连接，法兰压紧面具有榫槽，榫槽中放置橡胶圈(13)，密封盖(1)顶部设有两个出气口(6、7)，用来连接气体采集装置；

密封盖(1)底部与反应罐(2)顶部对应有螺栓孔(14)，并通过螺栓连接；反应罐(2)下部设置有多孔隔板(5)；反应罐(2)底部设有一个反应液进液口(10)和一个反应液出液口(11)，反应液进液口(10)与蠕动泵相连，反应液出液口(11)与液体收集装置相连；

反应罐(2)放置于磁力搅拌机(4)上；所述恒温夹套(3)设在在反应罐(2)的外侧，恒温夹套(3)下部设有进液口(8)，上部设有出液口(9)，进液口(8)和出液口(9)连接外循环恒温装置。

2.根据权利要求1所述的基于煤炭生物气化的前置氧化还原装置，其特征在于：磁力搅拌机(4)的搅拌磁子布置于反应罐(2)底部。