CN206736171U - 微波热解试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微波热解试验装置，包括微波热解炉（2），所述微波热解炉（2）通过微波控制仪（1）控制微波频率，所述微波热解炉（2）内放置反应管（9），所述反应管（9）顶端设有氮气吹扫管（3），所述反应管（9）的外部出口部分外安装水冷套（10），所述水冷套（10）上设有冷却循环水进口（5）和冷却循环水出口（6），所述反应管（9）的外部出口一侧设有反应气出口（7），所述反应气出口（7）连接有气体收集系统（8）；所述反应管（9）的外部出口下方连接有焦油收集装置（4）。该装置可以实现煤热解过程的快速升温，同时可以提高煤热解焦油的产率和热解煤气的品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤热解领域，具体为一种微波热解试验装置，是利用微波对煤进行热解并进行焦油和气体分离的装置。
背景技术
煤的燃烧、气化和分级转化是目前煤利用过程中3种主要的方式。煤燃烧发电时燃烧效率高，造价低，但污染排放高、发电效率低；煤气化发电时煤的转化效率较低，造价成本高，但发电效率高、环保效率高。以煤的部分裂解气化制高级油品、半焦发电、灰渣综合利用为主要特点的煤分级转化技术，与现有煤燃烧和煤气化技术相比，在能耗、环保及经济性方面具有优越性，可以跨越式提高煤炭利用效率、环境效益和经济性，有望改变现有煤炭利用方式，促进传统产业的升级改造。
其中煤分级转化技术是“基于煤炭各组分具有的不同性质和转化特性，以煤炭同时作为资源和燃料，将煤的热解、气化、燃烧等过程有机结合，实现煤炭分级转化梯级利用，在同一系统获得低成本的煤气、焦油产品和蒸汽产品，所生产的煤气可用于化工合成或燃料气，焦油可分馏出各种芳香烃、烷烃、酚类等，也可经加氢制得汽油、柴油等产品；蒸汽则用于电力生产和供热，从而有效降低煤炭转化工艺过程的复杂程度和成本，提高煤炭利用效率和效益。
而微波因其独特的选择性加热、加热均匀以及热效率高、能耗低、易于控制等特点，正日益引起人们的重视。基于微波加热的特性，国内外研究者将微波加热应用到煤的热解领域，并进行了大量的研究，研究显示微波热解具有替代常规热解的潜力。
发明内容
本实用新型针对目前常规煤热解过程中存在升温速率慢、焦油产率低、热解煤气品质差等问题，提供了一种微波热解试验装置，具体是指利用微波对煤进行热解并进行焦油和气体分离的装置，该装置可以实现煤热解过程的快速升温，同时可以提高煤热解焦油的产率和热解煤气的品质。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
一种微波热解试验装置，包括微波热解炉，所述微波热解炉通过微波控制仪控制微波频率，所述微波热解炉内放置反应管，所述反应管顶端设有氮气吹扫管，所述反应管的外部出口部分外安装水冷套，所述水冷套上设有冷却循环水进口和冷却循环水出口，所述反应管的外部出口一侧设有反应气出口，所述反应气出口连接有气体收集装置；所述反应管的外部出口下方连接有焦油收集装置。
将煤样称取之后放入反应管，由N2气吹扫口通入氮气吹扫完成，利用微波控制仪控制热解炉的微波频率。热解产生物从反应管进入冷却装置，焦油滴经冷却管流入焦油收集装置，而热解煤气经反应气出口进入煤气收集装置。
本实用新型的优点如下：
1、与现有技术相比，该试验装置通过微波使装置快速达到煤热解所需温度，装置结构简单，设计合理，可控性高，有效解决了煤热解升温速率慢、焦油产率低、热解煤气品质差等问题。
2、该装置采用连续水冷方式，使煤焦油和煤气组分进行分离，分离效率高，结构简单，可连续生产，并且收集焦油的装置上有刻度，可以直接观察焦油产生量。
3、该装置采用特殊微波控制装置，可以实现微波有效利用率的统计。
附图说明
图1表示本实用新型的结构示意图。
图中：1-微波控制仪，2-微波热解炉，3-N2气吹扫口，4-焦油收集装置，5-冷却循环水进口，6-冷却循环水出口，7-反应气出口，8-气体收集装置，9-反应管，10-水冷套，11-煤样。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
一种微波热解试验装置，包括微波控制仪、热解炉、反应管、冷却装置和气体收集系统。具体连接关系如图1所示，所述微波热解炉2通过微波控制仪1控制微波频率，所述微波热解炉2内放置反应管9，所述反应管9顶端设有氮气吹扫管3，所述反应管9的外部出口部分外安装水冷套10，将水冷却管竖直设立，使凝结的焦油滴在重力作用下进入焦油收集装置4。所述水冷套10上设有冷却循环水进口5和冷却循环水出口6，所述反应管9的外部出口一侧设有反应气出口7，所述反应气出口7连接有气体收集装置8；所述反应管9的外部出口下方连接有焦油收集装置4，所述焦油收集装置4上设有刻度，直接观察焦油产生量。
具体实施时将煤样11称取之后放入反应管9，在反应管前端设置N2气吹扫口，由N2气吹扫口通入氮气吹扫完成，利用微波控制仪1控制热解炉2的微波频率。采用微波对煤进行热解，热解产生物从反应管进入反应管出口部分，该部分竖直设立，利用水冷套10内的循环冷却水分离油气焦油滴经冷却管流入焦油收集装置4，而热解煤气经反应气出口7进入煤气收集装置8。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，其均应涵盖权利要求保护范围中。
Claims (2)
1.一种微波热解试验装置，其特征在于：包括微波热解炉（2），所述微波热解炉（2）通过微波控制仪（1）控制微波频率，所述微波热解炉（2）内放置反应管（9），所述反应管（9）顶端设有氮气吹扫管（3），所述反应管（9）的外部出口部分外安装水冷套（10），所述水冷套（10）上设有冷却循环水进口（5）和冷却循环水出口（6），所述反应管（9）的外部出口一侧设有反应气出口（7），所述反应气出口（7）连接有气体收集装置（8）；所述反应管（9）的外部出口下方连接有焦油收集装置（4）。
2.根据权利要求1所述的微波热解试验装置，其特征在于：所述焦油收集装置（4）上设有刻度。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115508542A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-23 | 西安科技大学 | 基于微波与水交互作用下裂解富油煤体的装置及方法 |
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2017
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Cited By (2)
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| CN115508542A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-23 | 西安科技大学 | 基于微波与水交互作用下裂解富油煤体的装置及方法 |
| CN115508542B (zh) * | 2022-10-18 | 2023-03-28 | 西安科技大学 | 基于微波与水交互作用下裂解富油煤体的装置及方法 |
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