專利名稱：一種升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤粉、生物質(zhì)及廢棄物熱利用技術(shù)研究領(lǐng)域，涉及煤粉和生物質(zhì)燃燒及廢棄物熱利用研究時的實驗裝置，特別是一種升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器主要有固定床、熱重等方式。其中，固定床是將反應(yīng)器置于電爐內(nèi)被電爐加熱，采用電加熱的方式，加熱方式有兩種一種是程序升溫加熱方式，其缺點是在加熱速率可控的條件下，升溫速率不高(低于 IOO0C /min)；另一種是快速升溫方式，將電爐加熱到一定溫度后，將反應(yīng)器快速置于電爐內(nèi)，其缺點是升溫速率不可控，試驗樣品的升溫歷程與操作人員的操作經(jīng)驗關(guān)系太大。熱重，本質(zhì)也是電加熱方式，通過程序升溫加熱，其缺點包括(1)加熱速率過低； (2)樣品堆積；(3)反應(yīng)氣體未直接穿過固體樣品層。這些不僅使固體燃料的升溫速率與實際過程不相符，并且也會將導致二次反應(yīng)。通過上述可以看出，現(xiàn)有的電加熱反應(yīng)器都具有各種技術(shù)缺陷，不適合于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題，提出了一種升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器，采用正負加熱電極直接加熱網(wǎng)狀導電介質(zhì)，并將固體樣品直接置于網(wǎng)狀介質(zhì)上的方法，由于導電介質(zhì)電阻較小且是網(wǎng)狀的，從而解決加熱速率不高，樣品堆積以及反應(yīng)氣體未直接穿過固體樣品層等諸多問題；另外，通過適當調(diào)節(jié)加大吹過固體樣品的氣體流量，可以有效達到避免二次反應(yīng)的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器，其特征在于包括導電板，用于放置和加熱待檢測溫度值的固體燃料，導電板兩端分別連接陰電極和陽電極；導電板上設(shè)置有若干通孔，通孔用于氣體流通；反應(yīng)器罩殼，固定罩于導電板的上端；所述導電板的底端設(shè)置有用于檢測待檢測溫度值的固體燃料的熱電偶。所述反應(yīng)器罩殼上端設(shè)置有出口，用于氣體排出。所述反應(yīng)器罩殼分為上下兩部分，下部分的內(nèi)徑大于上部分的出口口徑。本發(fā)明的具體方法如下
當陰電極和陽電極接好電池，通電后，導電板則通過電加熱，導電板上放置的固體燃料隨著導電板加熱而被加熱；
當導電板上端的固體燃料被加熱時，導電板底端的熱電偶不停地檢測被加熱固體燃料的溫度，熱電偶將檢測到的溫度信號反饋給計算機的控制系統(tǒng)進行控制計算，進而調(diào)節(jié)在導電板兩邊的陰電極和陽電極上的加熱功率，從而改變固體燃料的加熱速率；
同時，根據(jù)試驗要求，通入各種工況氣氛，氣氛從導電板的底端向上穿過通孔，與固體燃料反應(yīng)，并及時對反應(yīng)生成的氣體進行吹掃從出口排出。所述陰電極和陽電極分別接電源的正負極，陰陽電極兩端電壓低于36V。所述熱電偶絲直徑為50. 4 μ m 76. 2 μ m。所述導電板的通孔孔徑為63 μ m。所述固體燃料質(zhì)量為8 10mg，粒徑為150 μ m，氣流速率為0. 2 0. 3 m/s。本發(fā)明的有益效果如下
(1)通過改變控制參數(shù)，可以實現(xiàn)升溫速率大范圍變動，適應(yīng)性更廣；
(2)通過控制合適的氣流速度，及時將反應(yīng)生成的氣體吹掃，有效避免因固體樣品堆積產(chǎn)生的二次反應(yīng)；
(3)在不同氣氛下，通過對比固體燃料前后的質(zhì)量，可以得出固體燃料在特定反應(yīng)氣氛下的反應(yīng)特性，從而滿足不同的反應(yīng)工況要求；
本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，加熱溫度可控，操作方便。


圖1本發(fā)明的原理示意圖
其中，附圖標記為1陰電極，2導電板，3反應(yīng)器罩殼，4固體燃料，5陽電極，6熱電偶絲，7出口。
具體實施例方式下面結(jié)合實例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明提供的一種升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器，如附圖1所示，包括 導電板2，用于放置和加熱待檢測溫度值的固體燃料4，導電板2兩端分別連接陰電極
1和陽電極5 ；導電板2上設(shè)置有若干通孔，通孔用于氣體流通；反應(yīng)器罩殼3，固定罩于導電板2的上端；所述導電板2的底端設(shè)置有用于檢測待檢測溫度值的固體燃料4的熱電偶 6。所述反應(yīng)器罩殼3分為上下兩部分，下部分開口罩于導電板2上，上部分設(shè)置有用于氣體排出的出口 7，下部分的內(nèi)徑大于上部分的出口 7 口徑。所述陰電極1和陽電極5分別接電源的正負極。本發(fā)明的具體方法如下
當陰電極1和陽電極5接好電池，通電后，導電板2則通過電加熱，導電板2上放置的固體燃料4隨著導電板2加熱而被加熱；
當導電板2上端的固體燃料4被加熱時，導電板2底端的熱電偶6不停地檢測被加熱固體燃料4的溫度，熱電偶6將檢測到的溫度信號反饋給計算機的控制系統(tǒng)進行控制計算， 進而調(diào)節(jié)在導電板2兩邊的陰電極1和陽電極5上的加熱功率，從而改變固體燃料的加熱速率；
加熱和檢測的同時，根據(jù)試驗要求，通入各種工況氣氛，從而實現(xiàn)不同的升溫速率試驗過程，固體燃料與氣氛反應(yīng)后，氣氛從導電板2的底端向上穿過通孔，及時實現(xiàn)對反應(yīng)生成的氣體的吹掃，并通過出口 7排出，通過對比導電板2和固體燃料4試驗前后的質(zhì)量變化， 可以得出固體燃料4的反應(yīng)特性；對試驗出口 7后的排出氣體進行檢測，可以得出固體燃料4氣體釋放特性。改變相關(guān)工況，可以得出一系列固體燃料4的反應(yīng)特性。上述結(jié)構(gòu)的電加熱反應(yīng)器的陰陽電極5兩端電壓低于36V，熱電偶6的電偶絲直徑為50. 4 μ m ^76. 2 μ m，導電板2的通孔孔徑為63 μ m,固體燃料4質(zhì)量為纊10mg，粒徑為 150 μ m，氣流速率為0. 2 0.3 m/s。以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器，其特征在于包括反應(yīng)器罩殼(3)和導電板 (2)，反應(yīng)器罩殼(3)固定罩于導電板(2)的上端；所述導電板(2)用于放置和加熱待檢測溫度值的固體燃料(4)，導電板(2)的兩端分別連接陰電極(1)和陽電極(5)，導電板(2)上設(shè)置有若干用于氣體流通的通孔，導電板(2)的底端設(shè)置有用于檢測待檢測溫度值的固體燃料(4)的熱電偶(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器罩殼(3)上端設(shè)置有用于氣體排出的出口(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器罩殼(3)分為上下兩部分，下部分的內(nèi)徑大于上部分的出口(7) 口徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于具體工作過程如下當陰電極(1)和陽電極(5)分別接好電源的正負極并通電后，導電板則通過電加熱，導電板上放置的固體燃料隨著導電板加熱而被加熱；當導電板上端的固體燃料被加熱時，導電板底端的熱電偶不停地檢測被加熱固體燃料的溫度，熱電偶將檢測到的溫度信號反饋給計算機的控制系統(tǒng)進行控制計算，進而調(diào)節(jié)在導電板兩邊的陰電極和陽電極上的加熱功率，從而改變固體燃料的加熱速率；同時，根據(jù)試驗要求，通入各種工況氣氛，氣氛從導電板的底端向上穿過通孔，與固體燃料反應(yīng)，并及時對反應(yīng)生成的氣體進行吹掃從出口排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于所述陰陽電極(5)兩端的電壓低于 36V。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于所述熱電偶(6)的電偶絲直徑為 50. 4μ m 76. 2 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于所述導電板的通孔孔徑為 63 μ m0
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于所述固體燃料的質(zhì)量為壙10mg， 粒徑為150 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電加熱反應(yīng)器，其特征在于所述氣氛的氣流速率為0.2^0. 3m/s0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種升溫速率可控的電加熱反應(yīng)器，其特征在于包括反應(yīng)器罩殼和導電板，反應(yīng)器罩殼固定罩于導電板的上端；所述導電板的兩端分別連接陰電極和陽電極，導電板上設(shè)置有若干用于氣體流通的通孔，導電板的底端設(shè)置有用于檢測待檢測溫度值的固體燃料的熱電偶；本發(fā)明通過改變控制參數(shù)，可以實現(xiàn)升溫速率大范圍變動，適應(yīng)性更廣；通過控制合適的氣流速度，及時將反應(yīng)生成的氣體吹掃，有效避免因固體樣品堆積產(chǎn)生的二次反應(yīng)；在不同氣氛下，通過對比固體燃料前后的質(zhì)量，可以得出固體燃料在特定反應(yīng)氣氛下的反應(yīng)特性，從而滿足不同的反應(yīng)工況要求；本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，加熱溫度可控，操作方便。
文檔編號B01J8/00GK102489221SQ201110454878
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者曹立勇, 江維, 王曉亮, 胡蘊成 申請人:中國東方電氣集團有限公司