气固反应动力学检测设备及系统

本文涉及检测分析，尤指一种气固反应动力学检测设备及系统。

背景技术：

1、在能源化工环境以及冶金等领域存在着大量的气固反应，例如：1.气固催化反应(甲烷蒸汽重整、二氧化碳加氢制甲醇等)；2.气固非催化反应(煤/生物质的热解以及气化、金属氧化物的氧化还原反应等)；3.气固催化耦合非催化反应(碳酸盐的加氢分解/烷烃共转化反应、化学链烷烃氧化脱氢/重整反应、烷烃催化热解/气化等)。

2、对于物料反应的动力学的测量具有重要的科学及工程上的指导意义，在揭示反应过程动力学特性的基础上，可以进而指导反应器的设计与优化，以及保证工业装置的稳定运行。

3、但是，目前对气固反应时的动力学检测所获取的动力学数据难以真实地呈现反应过程的动力学特性，存在检测失真的问题。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种气固反应动力学检测设备，包括流化床反应器、重量获取装置及气相数据获取装置，流化床反应器设置为使内部的固体反应物料和反应气体在流态下发生气固反应；重量获取装置设置为用于获取所述固体反应物料在反应过程中的重量变化数据；气相数据获取装置设置为用于获取反应过程中所述流化床反应器内气体的气相变化数据。

2、本申请提供的气固反应动力学检测设备，通过重量获取装置获取固体反应物料在反应过程中的重量变化数据，以及通过气相数据获取装置获取反应过程中流化床反应器的气相变化数据，可以将固体反应物料的重量随时间的变化与气体产物的组分随时间的分布变化进行结合分析，从而可以获取更准确的气固反应的动力学特性，解决目前气固反应动力学检测失真的问题。

3、本申请的实施例还提供一种气固反应动力学检测系统，包括数据处理设备以及如上所述的气固反应动力学检测设备；其中，

4、所述重量获取装置和所述气相数据获取装置均与所述数据处理设备连接，以使得所述重量获取装置将获取的所述重量变化数据传输至所述数据处理设备，以及所述气相数据获取装置获取的所述气相变化数据传输至所述数据处理设备。

5、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

技术特征：

1.一种气固反应动力学检测设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述重量获取装置包括获取所述流化床反应器重量的重量传感器。

3.根据权利要求1所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述气相数据获取装置包括气体样本管路以及与所述气体样本管路连接的气体分析仪，所述气体样本管路伸入到所述流化床反应器的反应腔内，所述气体分析仪分析所述气体样本管路输送的气体，以获取所述气相变化数据。

4.根据权利要求3所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述流化床反应器具有开口，所述气体样本管路悬置于所述开口中。

5.根据权利要求3所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，还包括高度调节装置，与所述气体样本管路连接，设置为调节所述气体样本管路伸入所述流化床反应器内的端部的高度。

6.根据权利要求3所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述气体样本管路的端部伸入到所述流化床反应器的床层中，或者伸入到所述床层上方且与所述床层之间的距离为0～30cm。

7.根据权利要求3所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述气体样本管路的内径为40-60μm；和/或，所述气体样本管路设置为气体从所述流化床反应器内传输至所述气体分析仪的传输路径长度小于1.2m。

8.根据权利要求4所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述气固反应动力学检测设备还包括设置在所述开口处且不与所述流化床反应器接触的抽气装置，所述抽气装置设置为从所述开口抽气。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述流化床反应器包括反应器壳体以及布风板，所述布风板设置于所述反应器壳体内以用于承载所述固体反应物料，所述反应器壳体内形成位于所述布风板上方的反应腔和位于所述布风板下方的进气腔，所述反应器壳体上设置有与所述进气腔连通的进气口以及与所述反应器连通的出气口；所述气相数据获取装置设置为从所述反应腔内采集气体。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的气固反应动力学检测设备，其特征在于，所述气固反应动力学检测设备还包括与所述流化床反应器的进气口连接的进气管路，其中，所述进气管路为软管。

11.一种气固反应动力学检测系统，其特征在于，包括数据处理设备以及根据权利要求1-10中任一项所述的气固反应动力学检测设备；其中，

技术总结
一种气固反应动力学检测设备及系统，所述气固反应动力学检测设备包括：流化床反应器，设置为使内部的固体反应物料和反应气体在流态下发生气固反应；重量获取装置，设置为用于获取所述固体反应物料在反应过程中的重量变化数据；气相数据获取装置，设置为用于获取反应过程中所述流化床反应器内气体的气相变化数据。本申请提供的技术方案可以获取更准确的气固反应的动力学特性，解决目前气固反应动力学检测失真的问题。

技术研发人员：李振山,王邑维,王诗卉
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17