一种采用电热网快速热解生物质的装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用电热网快速热解生物质的装置及方法，依靠自然对流或是强制流动将挥发分带离热网，减小析出的挥发分在高温区域的停留时间，进而抑制生物油(焦油)蒸气在灼热气氛中的二次热解，保证得到的产物几乎完全是一次热解的产物，这为建立机理模型提供了可能。本发明中的电热网装置体积较小，容易以较小的成本实现高压操作条件。通过改进保护罩，可以进行加压或负压状态下的实验。本发明除了能够对生物质颗粒进行热解以外，还能够对煤粉或其他固体燃料颗粒进行热解。仅需根据实验对象选择相应丝网搭载，并改变携带挥发分的氦气流速。
【专利说明】—种采用电热网快速热解生物质的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于热能与动力工程【技术领域】，涉及一种电热解装置，具体涉及一种采用电热网快速热解生物质的装置及方法。
【背景技术】
[0002]在生物质能众多转化利用技术中，生物质热解被广泛研究。生物质快速热解是生物质在完全缺氧或有限氧供给的情况下受热后降解为液体产物以及一部分气体产物和固体产物的过程。热解产生的液体燃料称为生物油(b1-oil或tar)，具有储存和运输，灰分含量低等优点，但同时也有水分含量大，含氧量高，黏度大，腐蚀性强等缺点。生物油可以直接作为锅炉和窑炉等热力设备的燃料油燃烧使用，精制提炼后可以作为内燃机等动力设备的燃油使用。
[0003]影响快速热解生物油产率和组分的因素有很多，可以分为两大类:一类是与物料特性有关的，如物料组成、粒径、含水率等；另一类与反应条件有关，如升温速率、反应温度、滞留时间、压力和催化剂等。
[0004]虽然现阶段生物质热解工艺已经在工程中得到了应用，但是生物质热解的动力学机理分析在颗粒层面上还有很多需要研究的。热天平可以实现对加热物质重量的实时测量，但是其升温速率受到限制，而且无法收集液态产物。电热丝网反应器在早期被应用在煤热解的研究中，后来通过对其控制和产物收集系统进行改进，使其成为研究热解现象的强大工具。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种采用电热网快速热解生物质的装置及方法，该装置在常压下通过电热网对燃料颗粒进行热解，包括生物质及煤炭，并对生成的液态产物进行收集，通过在广泛的加热速率范围内对生物质热解特性进行分析，可以获得比较完整的生物质热解机理模型。
[0006]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0007]—种采用电热网快速热解生物质的装置，包括上法兰盲板、下法兰盲板以及设置在上法兰盲板和下法兰盲板之间的有机玻璃筒；下法兰盲板上放置一块电木板，电木板上设置有一个固定电极和一个活动电极；固定电极和活动电极之间固定有用于搭载样品的丝网，丝网的上方安装有生物油收集器，并作为氦气的出气路；丝网下方的电木板和下法兰盲板上对应开设有用于使氦气流进入的通孔，丝网的下方形成进气路；丝网上布置样品的区域还安装有用于测量温度的热电偶，热电偶与外部的采集卡相连，采集卡与装有PID模块的计算机相交互。
[0008]所述的上法兰盲板和下法兰盲板通过四根丝杠定位；上法兰盲板和下法兰盲板与有机玻璃筒相接触的部分均通过硅胶环密封。
[0009]所述活动电极外侧的电木板上设置有安装座，活动电极的上部连接有两组用于给活动电极施加向外的预拉力，拉紧安装在活动电极与固定电极之间的丝网的弹簧，两组弹簧的另一端通过螺帽固定在安装座的顶部；固定电极和活动电极均通过一个穿过下法兰盲板的CONAX密封电流连接器供电；固定电极和活动电极均采用黄铜经电火花切割和铣削加工制成。
[0010]所述的丝网采用由304号不锈钢制成的方型丝网，且孔径小于样品颗粒的外径；安装时，先沿宽度方向折叠一次后再安装于固定电极和活动电极之间。
[0011]所述丝网的下部设置有一块用于支撑丝网，并起辅助散热作用的石英玻璃片；丝网的上部也设置有一块用于安放生物油收集器的石英玻璃片；两块石英玻璃片的中央均开设有用于引导气流和使析出的挥发分通过的圆孔。
[0012]所述丝网的下方进气路上，自上而下依次设置有气流稳定器和气流分配器；气流分配器上开设有用于安装气流稳定器的凹槽；气流稳定器由一只蜂窝陶瓷加工制成，其上密布边长为1.25mm的方孔。
[0013]所述的丝网通过功率控制模块与直流电源相连；计算机的PID模块根据热电偶采集到的温度信号，通过功率控制模块调节输出功率。
[0014]所述的热电偶采用K型热电偶，且丝网的中央位置及边缘位置分别设置有一只用于测量样品温度上下限的K型热电偶；两只K型热电偶均通过安装于上法兰盲板或下法兰盲板上的CONAX密封热电偶连接器与外部的采集卡连接。
[0015]所述的生物油收集器包括由石英玻璃制成的内筒和外筒，内筒套设与外筒内；内筒的底部为漏斗状，且下端直径最大处与外筒的内壁贴合，使内筒的内部及外筒内与内筒贴合处的下部形成气体通道；内筒与外筒形成的气体通道的内壁上均贴合有铝箔；外筒的下端通过上法兰盲板的圆孔竖直布置在丝网的上方，并通过卡圈密封固定；内筒的外侧与外筒之间填充有用于冷凝生物油的冷却液；内筒的顶部出口设置有用于收集未能及时冷凝的生物油的滤膜。
[0016]一种采用电热网快速热解生物质的方法，包括以下步骤:
[0017]I)样品准备:
[0018]对生物质样品进行粉碎研磨筛分，使生物质样品不会从丝网孔径中脱落，并根据实验要求进行烘干与密封保存；
[0019]2)加热实验准备:
[0020]2-1)每次加热实验前剪裁一片方型不锈钢丝网，清洗后烘干，称量丝网的质量，对折后固定在固定电极一侧；
[0021]2-2)取微量样品约3?5mg，并均匀地铺在两层丝网之间；
[0022]2-3)将丝网另外一侧固定在活动电极之间，夹紧并保持其平整，用注射器靠近搭载煤粉的区域，吸气以除去过细的粉尘；
[0023]2-4)烘干后对丝网再次称重得到实验煤样的实际质量；
[0024]2-5)将搭载样品的丝网煤粉再次固定到电极之间，展平；旋转与两组弹簧相连的螺帽对丝网加上预紧力并保持平整；
[0025]3)布置热电偶:
[0026]3-1)剪取K型热电偶丝正负极导线，使其分别穿过两层丝网；
[0027]3-2)将两条热电偶丝穿出丝网的部分打结，再向下拉拽使结陷在网孔中；热电偶丝的另一头与密封热电偶连接器上的延长线相连并被施加张力，确保热电偶与丝网的可靠接触，同时使折叠的两层丝网紧密地合拢，防止样品颗粒移动；
[0028]3-3)布置好热电偶以后再将由蜂窝陶瓷制成的气流稳定器推入气流分配器上方的凹槽中；安装有机玻璃筒和上法兰盲板，安装内管表面敷设铝箔的生物油收集器，将置入滤膜的卡圈密封在生物油收集器出口处，连接管路；
[0029]4)装置抽真空:
[0030]首先关闭实验气路，通过旁路气路抽真空并充入氦气，如此反复2至3次以置换反应器内的空气；加热实验开始前关闭旁路，打开实验气路并通入氦气，控制流速使其能带走热解产生的挥发分；
[0031]5)加热结束后称重:
[0032]加热实验结束后，卸下生物油收集器和丝网，对丝网以及收集器内的铝箔与滤膜进行称重。
[0033]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0034]本发明采用电热网快速热解生物质的装置依靠自然对流或是强制流动将挥发分带离热网，减小析出的挥发分在高温区域的停留时间，进而抑制焦油(生物油)蒸气在灼热气氛中的二次热解，保证得到的产物几乎完全是一次热解的产物，这为建立机理模型提供了可能。本发明设计的电热网装置可以实现非常宽的加热速率(5-lOOOOK/s)，通过PID控制能够实现独立控制加热终温和加热速率的能力，且对温度的测量足够精确。本发明中的电热网装置体积较小，容易以较小的成本实现高压操作条件。通过改进保护罩，可以进行加压或负压状态下的实验。本发明除了能够对生物质颗粒进行热解以外，还能够对煤粉或其他固体燃料颗粒进行热解。仅需根据实验对象选择相应丝网搭载，并改变携带挥发分的氦气流速。
[0035]进一步的，本发明中，燃料颗粒以彼此不发生堆叠的状态被固定在两层丝网之间，丝网既是颗粒的载体，也是实际的加热元件。由于丝网的厚度很小，加热时产生的挥发分可以通过自然对流或是借助专门设置的引导气流迅速地离开灼热区域，可以避免焦油(生物油)组分在颗粒外部发生二次热解。焦油蒸气在离开丝网以后可以在反应器中的室温或低温表面冷凝，不凝结气体则可以通过被引导进入气相色谱而加以分析，固体产物则留在丝网上。由于固体产物被留在丝网之间，可以通过绝对失重法精确地得到总转化率，通过合理的生物油收集器设计和气相色谱仪的帮助，生物油和不凝结气体的产率也可以准确地获得。
[0036]进一步的，本发明通过布置在丝网上的热电偶能够精确测量温度，颗粒与丝网的温度差能被控制在20K以内。通过分析转化率和颗粒温度经历之间的对应关系，可以得到相应的动力学参数。
[0037]进一步的，本发明活动电极和固定电极采用由黄铜制成的电极，黄铜电极可以在没有内部水冷装置的情况下尽可能吸收从丝网上传导来的热量，使装置可实现5?lOOOOK/s的加热速率范围，这对于研究颗粒热解现象是很有意义的。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1是本发明的流动系统布置图；
[0039]图2是本发明整体结构的主视图；
[0040]图3是本发明整体结构的俯视图；
[0041]图4是本发明生物油收集器的结构示意图；
[0042]图5是本发明控制系统的结构示意图。
[0043]其中:1为上法兰盲板；2为有机玻璃筒；3为固定电极；4为丝网；5为气流稳定器；6为气流分配器；7为边缘位置；8为中央位置；9为石英玻璃片；10为活动电极；11为弹簧；12为电木板；13为下法兰盲板；14为旁路气路；15为电流导线；16为内筒；17为外筒；18为冷却液；19为滤膜；20为铝箔。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明:
[0045]参见图1至图5，本发明采用电热网快速热解生物质的装置，包括上法兰盲板1、下法兰盲板13以及设置在上法兰盲板I和下法兰盲板13之间的有机玻璃筒2 ;上法兰盲板I和下法兰盲板13通过四根丝杠定位；上法兰盲板I和下法兰盲板13与有机玻璃筒2相接触的部分均通过娃胶环密封。下法兰盲板13上放置一块电木板12,电木板12上设置有一个固定电极3和一个活动电极10 ;固定电极3和活动电极10之间固定有用于搭载样品的丝网4，丝网4采用由304号不锈钢制成的方型丝网，且孔径小于样品颗粒的外径；安装时，先沿宽度方向折叠一次后再安装于固定电极3和活动电极10之间。丝网4的上方安装有生物油收集器，并作为氦气的出气路；丝网4下方的电木板12和下法兰盲板13上对应开设有用于使氦气流进入的通孔，丝网4的下方形成进气路；丝网4的下方进气路上，自上而下依次设置有气流稳定器5和气流分配器6 ;气流分配器6上开设有用于安装气流稳定器5的凹槽；气流稳定器5由一只蜂窝陶瓷加工制成，其上密布边长为1.25mm的方孔。丝网4的下部设置有一块用于支撑丝网4，并起辅助散热作用的石英玻璃片；丝网4的上部也设置有一块用于安放生物油收集器的石英玻璃片；两块石英玻璃片的中央均开设有用于引导气流和使析出的挥发分通过的圆孔。丝网4上布置样品的区域还安装有用于测量温度的热电偶，热电偶与外部的采集卡相连，采集卡与装有PID模块的计算机相交互。丝网4通过功率控制模块与直流电源相连；计算机的PID模块根据热电偶采集到的温度信号，通过功率控制模块调节输出功率。
[0046]活动电极10外侧的电木板12上设置有安装座，活动电极10的上部连接有两组用于给活动电极10施加向外的预拉力，拉紧安装在活动电极10与固定电极3之间的丝网4的弹簧11，两组弹簧11的另一端通过螺帽固定在安装座的顶部；固定电极3和活动电极10均通过一个穿过下法兰盲板13的CONAX密封电流连接器供电；固定电极3和活动电极10均采用黄铜经电火花切割和铣削加工制成。热电偶采用K型热电偶，且丝网4的中央位置8及边缘位置7分别设置有一只用于测量样品温度上下限的K型热电偶；两只K型热电偶均通过安装于上法兰盲板I或下法兰盲板13上的CONAX密封热电偶连接器与外部的采集卡连接。
[0047]生物油收集器包括由石英玻璃制成的内筒16和外筒17，内筒16套设与外筒17内；内筒16的底部为漏斗状，且下端直径最大处与外筒17的内壁贴合，使内筒16的内部及外筒17内与内筒16贴合处的下部形成气体通道；内筒16与外筒17形成的气体通道的内壁上均贴合有铝箔20 ;外筒17的下端通过上法兰盲板I的圆孔竖直布置在丝网4的上方，并通过卡圈密封固定；内筒16的外侧与外筒17之间填充有用于冷凝生物油的冷却液18 ；内筒16的顶部出口设置有用于收集未能及时冷凝的生物油的滤膜19。
[0048]本发明的原理:
[0049](I)流动系统布置
[0050]本发明热解装置的流动系统布置如图1所示，氦气钢瓶中的高纯氦气通过转子流量计后流入一只三通阀。此后，气体通过丝网反应器底部的球阀进入丝网反应器，再通过丝网反应器上部的生物油收集器流出，或者流向旁路气路14。旁路的作用是在实验开始前对反应器抽真空以排净其中的空气，随后再向反应器中充入氦气，反复2-3次后反应器中便充满了高纯氦气。使用旁路进行气体置换工作必须在搭载有样品的丝网安置好以后进行，若直接使用原气路，抽真空时的高速气流可能会破坏原先样品分布的均匀性。
[0051](2)装置设计
[0052]如图2和图3所示，本发明顶部和底部由两片直径290mm的法兰盲板组成，通过四根丝杠定位，中间固定有机玻璃筒2。法兰盲板与有机玻璃筒2接触的部分通过硅胶环密封。下部法兰盲板13上放置一块约20mm厚的细纹电木板12，电木板上布置两块电极，电极由黄铜经电火花切割和铣削加工制成。其中一个电极3为固定式，另一个电极10上设为活动式结构，在实验前通过弹簧11加以一定的预拉力，保证丝网4在加热过程中不至于变形，否则容易导致原先均匀搭载的样品移位，也不利于引导气流平缓地带走挥发分。黄铜电极可以在没有内部水冷装置的情况下尽可能吸收从丝网上传导来的热量，使装置可实现的加热速率下限低至5K/s。每个电极通过电流导线15借由一个穿过法兰盲板的CONAX密封电流连接器供电。
[0053]搭载样品的丝网由304号不锈钢制成，其孔径可根据具体样品粒径及热电偶丝径选择，但是要保证样品颗粒不脱落同时热电偶丝能穿过。裁取边长约70mm的方型丝网(重约1.3g)先沿宽度方向折叠一次，形成宽度约35mm的重合部分。
[0054]样品被均匀分布在两层丝网之间，名义厚度不超过一层颗粒的粒径，借助丝网通电时的发热而被分解。常温下丝网的电阻约为0.2Ω。折叠后的丝网两头被夹在两只黄铜电极间并被拉直。
[0055]两个电极之间安置有一块的石英玻璃片，在丝网下部起支撑作用，并起到辅助散热的作用。在丝网上方同样布置有一块相同尺寸的石英玻璃片，用于安放生物油收集器。两只玻璃片中央开有圆孔，以便引导气流和析出的挥发分通过。
[0056]在丝网正下方的电木板上装设有气流分配器和稳定器。气流稳定器是由一只蜂窝陶瓷加工制成，其上密布边长约为1.25mm的方孔，其目的是保证气流以均匀稳定的方式流过下游的丝网。
[0057]温度的测量采用K型热电偶。两只热电偶分别布置在样品搭载区域的中央和边缘位置，其读数的平均值被输入控制算法。两只热电偶分别测量样品温度的上下限，通常两只热电偶的读数相差在20K以内。热电偶通过法兰盲板上装设的CONAX密封热电偶连接器与外部的采集卡连接。
[0058](3)生物油收集器
[0059]如图4所示，本发明生物油收集器由石英玻璃制成，主要分为内筒与外筒。内筒由底部的漏斗与上部细管组成，外筒与内筒之间在实验时填充冷却液，内筒内侧贴合铝箔用以冷凝夹带气流中的可液化组分，也就是生物油。收集器通过上部法兰板的圆孔竖直布置在丝网上方，通过卡圈进行固定与密封；在出口处布置滤膜，用以收集未能及时冷凝的生物油。
[0060](4)控制系统
[0061]如图5所示，加热所需的能量由直流电源供应，采用脉冲宽度调制方法调节输出功率。因为采用交流供电会对变压器及功率控制模块造成破坏。
[0062]本发明加热装置由PID控制，预先输入希望获取的温度经历，如加热初始温度，力口热速率，终温，终温下的停留时间。然后在温度采集中，两路热电偶信号通过采集卡进入PID控制系统，通过比较两路信号的平均值与预设值的差求得下一个控制循环所需的功率。
[0063]本发明采用电热网热解生物质的方法，包括以下步骤:
[0064](I)样品准备:实验中要求生物质样品需要经过粉碎研磨筛分，得到一定名义粒径的颗粒样品，粒径不应太大，同时保证不会从丝网孔径中脱落。根据具体实验要求进行烘干与密封保存。
[0065](2)加热实验准备:
[0066](2-1)每次加热实验前需剪裁一片方型不锈钢丝网(304号)，清洗后烘干。称量丝网的质量，对折后固定在固定电极一侧。
[0067](2-2)取微量样品约3_5mg，通过一只试样勺使其均匀地铺在两层丝网之间，以不出现颗粒堆叠和聚拢为准，尽量分布在丝网中心圆形区域内。
[0068](2-3)将丝网另外一侧固定在活动电极之间，夹紧并保持其平整，用一只注射器靠近搭载煤粉的区域，小心地吸气以除去过细的粉尘，以避免实验中造成假失重。
[0069](2-4)烘干后对丝网再次称重得到实验煤样的实际质量。
[0070](2-5)将搭载样品的丝网煤粉再次固定到电极之间，展平。旋转与两组弹簧相连的螺帽对丝网加上预紧力并保持平整。
[0071](3)布置热电偶:每次加热实验都需要新的热电偶。
[0072](3-1)剪取K型热电偶丝正负极导线，使其分别穿过两层丝网。尽量减小正负导线穿透点的间距，尽可能保证其等温性。
[0073](3-2)将两条热电偶丝穿出丝网的部分打结，再向下拉拽使结陷在网孔中。由于热电偶丝的正负极直接与丝网接触，可确保优良的热响应性。热电偶丝的另一头与密封热电偶连接器上的延长线相连并被施加一定的张力，确保热电偶与丝网的可靠接触，同时也能帮助保持折叠的两层丝网紧密地合拢，防止样品颗粒移动。
[0074](3-3)布置好热电偶以后再将蜂窝陶瓷制成的气流稳定器推入气流分配器上方的凹槽中。安装本体的石英玻璃罩和上法兰板，安装内管表面敷设铝箔的生物油收集器，将置入滤膜的卡圈密封在生物油收集器出口处，连接管路。生物油收集器各部分已事先进行清洗及称量。
[0075](4)装置抽真空:首先关闭实验气路，通过旁路气路抽真空并充入氦气，如此反复2至3次以置换反应器内的空气。加热实验开始前关闭旁路，打开实验气路并通入一定流速的氦气，流速保证能带走热解产生的挥发分。
[0076](5)加热实验结束后，卸下生物油收集器和丝网。对丝网以及收集器内的铝箔与滤膜进行称重。
[0077]以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:包括上法兰盲板(I)、下法兰盲板(13)以及设置在上法兰盲板(I)和下法兰盲板(13)之间的有机玻璃筒(2);下法兰盲板(13)上放置一块电木板(12),电木板(12)上设置有一个固定电极(3)和一个活动电极(10);固定电极(3)和活动电极(10)之间固定有用于搭载样品的丝网(4)，丝网(4)的上方安装有生物油收集器，并作为氦气的出气路；丝网(4)下方的电木板(12)和下法兰盲板(13)上对应开设有用于使氦气流进入的通孔，丝网(4)的下方形成进气路；丝网(4)上布置样品的区域还安装有用于测量温度的热电偶，热电偶与外部的采集卡相连，采集卡与装有PID模块的计算机相交互。
2.根据权利要求1所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述的上法兰盲板(I)和下法兰盲板(13)通过四根丝杠定位；上法兰盲板(I)和下法兰盲板(13)与有机玻璃筒(2)相接触的部分均通过硅胶环密封。
3.根据权利要求1所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述活动电极(10)外侧的电木板(12)上设置有安装座，活动电极(10)的上部连接有两组用于给活动电极(10)施加向外的预拉力，拉紧安装在活动电极(10)与固定电极(3)之间的丝网(4)的弹簧(11)，两组弹簧(11)的另一端通过螺帽固定在安装座的顶部；固定电极(3)和活动电极(10)均通过一个穿过下法兰盲板(13)的CONAX密封电流连接器供电；固定电极(3)和活动电极(10)均采用黄铜经电火花切割和铣削加工制成。
4.根据权利要求1或3所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述的丝网(4)采用由304号不锈钢制成的方型丝网，且孔径小于样品颗粒的外径；安装时，先沿宽度方向折叠一次后再安装于固定电极(3)和活动电极(10)之间。
5.根据权利要求1或3所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述丝网(4)的下部设置有一块用于支撑丝网(4)，并起辅助散热作用的石英玻璃片；丝网(4)的上部也设置有一块用于安放生物油收集器的石英玻璃片；两块石英玻璃片的中央均开设有用于引导气流和使析出的挥发分通过的圆孔。
6.根据权利要求5所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述丝网(4)的下方进气路上，自上而下依次设置有气流稳定器(5)和气流分配器￠);气流分配器(6)上开设有用于安装气流稳定器(5)的凹槽；气流稳定器(5)由一只蜂窝陶瓷加工制成，其上密布边长为1.25mm的方孔。
7.根据权利要求6所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述的丝网(4)通过功率控制模块与直流电源相连；计算机的PID模块根据热电偶采集到的温度信号，通过功率控制模块调节输出功率。
8.根据权利要求1所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述的热电偶采用K型热电偶，且丝网(4)的中央位置及边缘位置分别设置有一只用于测量样品温度上下限的K型热电偶；两只K型热电偶均通过安装于上法兰盲板(I)或下法兰盲板(13)上的CONAX密封热电偶连接器与外部的采集卡连接。
9.根据权利要求1所述的采用电热网快速热解生物质的装置，其特征在于:所述的生物油收集器包括由石英玻璃制成的内筒(16)和外筒(17)，内筒(16)套设与外筒(17)内；内筒(16)的底部为漏斗状，且下端直径最大处与外筒(17)的内壁贴合，使内筒(16)的内部及外筒(17)内与内筒(16)贴合处的下部形成气体通道；内筒(16)与外筒(17)形成的气体通道的内壁上均贴合有铝箔(20);外筒(17)的下端通过上法兰盲板(I)的圆孔竖直布置在丝网(4)的上方，并通过卡圈密封固定；内筒(16)的外侧与外筒(17)之间填充有用于冷凝生物油的冷却液(18);内筒(16)的顶部出口设置有用于收集未能及时冷凝的生物油的滤膜(19)。
10.一种采用电热网快速热解生物质的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)样品准备: 对生物质样品进行粉碎研磨筛分，使生物质样品不会从丝网孔径中脱落，并根据实验要求进行烘干与密封保存； 2)加热实验准备: 2-1)每次加热实验前剪裁一片方型不锈钢丝网，清洗后烘干，称量丝网的质量，对折后固定在固定电极一侧； 2-2)取微量样品约3?5mg，并均匀地铺在两层丝网之间； 2-3)将丝网另外一侧固定在活动电极之间，夹紧并保持其平整，用注射器靠近搭载煤粉的区域，吸气以除去过细的粉尘； 2-4)烘干后对丝网再次称重得到实验煤样的实际质量； 2-5)将搭载样品的丝网煤粉再次固定到电极之间，展平；旋转与两组弹簧相连的螺帽对丝网加上预紧力并保持平整； 3)布置热电偶: 3-1)剪取K型热电偶丝正负极导线，使其分别穿过两层丝网； 3-2)将两条热电偶丝穿出丝网的部分打结，再向下拉拽使结陷在网孔中；热电偶丝的另一头与密封热电偶连接器上的延长线相连并被施加张力，确保热电偶与丝网的可靠接触，同时使折叠的两层丝网紧密地合拢，防止样品颗粒移动； 3-3)布置好热电偶以后再将由蜂窝陶瓷制成的气流稳定器推入气流分配器上方的凹槽中；安装有机玻璃筒和上法兰盲板，安装内管表面敷设铝箔的生物油收集器，将置入滤膜的卡圈密封在生物油收集器出口处，连接管路； 4)装置抽真空: 首先关闭实验气路，通过旁路气路抽真空并充入氦气，如此反复2至3次以置换反应器内的空气；加热实验开始前关闭旁路，打开实验气路并通入氦气，控制流速使其能带走热解产生的挥发分； 5)加热结束后称重: 加热实验结束后，卸下生物油收集器和丝网，对丝网以及收集器内的铝箔与滤膜进行称重。
【文档编号】C10B53/02GK104403679SQ201410675683
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】邹浩, 惠世恩, 庄会永, 张庚, 王登辉 申请人:西安交通大学