[发明专利]用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉及使用方法

权利要求书

1.用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，包括加热炉、反应器和胶质层取样器；所述加热炉由自外向内依次设置的炉壳、加热炉体、炭化室及顶部对开炉门组成，炭化室两端的加热炉体内分别设加热装置；用于盛装煤样的反应器置于炭化室内，分为主反应区和胶质层取样区，主反应区和胶质层取样区分别靠近加热炉体的2个加热端；胶质层取样区内可移动地设有胶质层取样器，胶质层取样器内部嵌有一个圆柱形石英管，圆柱形石英管水平设置，两端分别与胶质层取样区、主反应区连通；反应器顶部设反应器上盖，反应器上盖设有气体出口、多个温度传感器及压力传感器，温度传感器、压力传感器的信号输出端穿过加热炉炉顶后连接控制系统；气体出口与气体收集装置连接。

2.根据权利要求1所述的用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，所述炭化室的长度与工业焦炉炭化室的宽度相等；反应器的外形尺寸与炭化室的内部尺寸相匹配。

3.根据权利要求1所述的用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，所述加热炉体由耐火材料砌筑而成，包括两端的炉墙及两侧的炉墙，其中两端的炉墙内设加热装置，加热装置包括硅碳棒及温度控制器，多个硅碳棒在两端的炉墙内沿长向均匀设置，两端炉墙上的硅碳棒分别连接对应的温度控制器。

4.根据权利要求1所述的用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，所述胶质层取样器的顶部设提手。

5.根据权利要求1所述的用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，所述气体出口、多个温度传感器及压力传感器沿反应器上盖沿长向的中轴线设置，对应加热炉顶部设对开炉门，对开炉门之间设有间隙，供气体出口、温度传感器及压力传感器穿出；所述控制系统包括AD数据转换器与计算机，温度传感器、压力传感器的输出端分别通过AD数据转换器连接计算机。

6.根据权利要求1所述的用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，所述气体收集装置为气体取样袋。

7.根据权利要求1所述的用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，所述加热炉的外侧设通风罩，通风罩的一侧设传感器接口，通风罩的顶部设尾气燃烧炉，尾气燃烧炉的顶部设通风管连接外部通风系统。

8.根据权利要求1所述的用于小规模生产焦炭及胶质层样品的实验焦炉，其特征在于，所述加热炉体的外围周向及加热炉体的底部分别设保温层。

9.如权利要求1所述实验焦炉的使用方法，其特征在于，包括：

1)实验焦炉炭化室两端的加热装置分别控制，同步按设定程序独立加热，炭化室的长度与工业焦炉的宽度相等，能够准确模拟工业焦炉的加热过程；

2)在反应器内装入煤样后，将反应器置于炭化室中，取样区与主反应区在反应器内部相通，确保在每次装煤样时主反应区与取样区中的煤样密度一致；

3)炭化室加热过程中，通过温度传感器和压力传感器对反应器中煤样的温度分布及压力变化进行实时监测；

4)通过反应器顶部的气体出口，能够对不同温度条件下产生的气体及挥发份进行采样；

5)胶质层取样器内的圆柱形石英管装煤密度与主反应区的装煤密度保持一致，利用胶质层取样器可随时对胶质层样品进行取样；

6)通过通风罩将炼焦过程中产生的煤气及挥发份收集，经尾气燃烧炉燃烧后再经通风系统排出。