[发明专利]一种高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置

权利要求书

1.一种CO₂富集高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置，其特征在于：包括注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜、CO₂激光束加热装置、激光过滤器、烟气过滤器、空气泵、气罐以及检测仪器，所述检测仪器包括压力表、O₂监测仪、CO分析仪、合成气检测仪；

气罐通过压力阀和三通接口与实验装置中的进气管路进行连接，在进气管路上设置有第一气压阀、压力表，然后连接注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜，进气管路上的压力表显示的示数即是注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜内的压力；

高压反应釜底部中心设有陶瓷圆盘，煤样放置在陶瓷圆盘上，陶瓷圆盘上方设置一个圆柱形敞口容器，高压反应釜上方设有CO₂激光束加热装置，该装置下部设有激光过滤器，激光经过滤后进入高压反应釜内；

注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜通过第二气压阀与出气管路进行连接；第二气压阀与烟气过滤器进行连接；

第二气压阀与烟气过滤器之间设有集气袋，在集气袋的两侧分别设有第三气压阀和第四气压阀，该集气袋用于高压下反应气体的收集取样；烟气过滤器依次连接O₂监测仪、CO分析仪、合成气检测仪；在CO分析仪与合成气检测仪之间设有一个空气泵，空气泵使整个实验装置中的气体不断进行循环利用。

2.根据权利要求1所述的CO₂富集高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置，其特征在于：在注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜内，辐射热传导是通过含有等温气体的黑体完成的，根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律计算，辐射热流为5.7×10⁵～11.9×10⁵W·m^-2。

3.根据权利要求1所述的CO₂富集高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置，其特征在于：注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜为一个固定式圆柱形反应釜，高为83mm，内部直径为48mm。

4.根据权利要求1所述的CO₂富集高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置，其特征在于：注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜上部设有一个激光过滤器，所采用的过滤片为硒化锌片，直径为6mm，以便于CO₂激光束通过。

5.根据权利要求1所述的CO₂富集高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置，其特征在于：所述烟气过滤器与O₂监测仪进行连接，以监测合成气中的氧气浓度；所述O₂监测仪与CO分析仪进行连接，CO分析仪对合成气中的CO气体进行分析；所述CO分析仪与合成气检测仪进行连接，合成气检测仪用于测量CH₄的浓度。

6.根据权利要求1所述的CO₂富集高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置，其特征在于：当整个实验装置中的气体流量稳定时，关闭压力阀，停止注入富集CO₂与O₂的混合气。

7.根据权利要求1所述的CO₂富集高压环境下的煤炭急速加热气化燃烧的实验装置，其特征在于：激光过滤器为直径为6mm的硒化锌透镜，注入富集CO₂与O₂混合气的高压反应釜底部设有陶瓷圆盘，外侧设有反应釜缸套，上底和下底设有金属固件。