[发明专利]一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统及其实验步骤

权利要求书

1.一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统，其特征在于：包括供气系统、煤氧反应室(14)、温控系统、数据记录系统和油池系统；

所述供气系统包括氮气罐(1)和氧气罐(2)，所述氮气罐(1)和氧气罐(2)通过管道插入煤氧反应室(14)内并对煤氧反应室(14)内进行供气；

所述煤氧反应室(14)用于放置煤样；

所述温控系统包括温度控制单元(4)、热电偶(17)、浸入式加热器(9)和油浴(8)，所述热电偶(17)放入油浴(8)和煤样中用于检测其温度，所述浸入式加热器(9)放置在油浴(8)中；

所述数据记录系统为数据采集器(5)和温度控制单元(4)联合工作进行数据采集记录；

所述油池系统包括外壳，所述外壳内放置有油浴(8)，所述外壳底部放置有搅拌装置。

2.根据权利要求1所述的一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统，其特征在于：所述外壳为不锈钢材质，其结构为内外双层，内层与外层之间填充有绝热材料(10)，所述绝热材料(10)的材质为保温棉，所述搅拌装置包括磁力发生器(6)和磁力搅拌棒(7)，所述磁力搅拌棒(7)设置在外壳的底部，所述磁力搅拌棒(7)的下方且位于外壳的外部位置对应设置有磁力发生器(6)，所述外壳的上方开有若干孔用于通过热电偶(17)和浸入式加热器(9)。

3.根据权利要求1所述的一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统，其特征在于：所述油浴(8)为高强度抗氧化硅油。

4.根据权利要求1所述的一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统，其特征在于：所述煤氧反应室(14)包括外部固定壳体和内部活动壳体，所述外部固定壳体为不锈钢材质，其结构为内外双层，内层与外层之间填充有绝热材料(10)，所述外部固定壳体的底部留有进气口，所述内部活动壳体的底部镶嵌有透气隔片(16)，所述外部固定壳体的上部螺纹连接有罐盖，所述罐盖上开有多个孔用于通过热电偶(17)和安装出气孔(18)。

5.根据权利要求1所述的一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统，其特征在于：所述氮气罐(1)和氧气罐(2)的上方管道上均设置有流量计(12)和电磁阀(13)，并一同连入进气预热绕管(11)，所述进气预热绕管(11)自上而下螺旋缠绕在煤氧反应室(14)的外部，并接入外部固定壳体底部的进气口。

6.根据权利要求1所述的一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统，其特征在于：所述流量计(12)、电磁阀(13)、浸入式加热器(9)、热电偶(17)连入温度控制单元(4)中，所述温度控制单元(4)与数据采集器(5)相连，并连接计算机(3)。

7.用于一种可自动控制的煤低温氧化动力学参数测定系统的实验步骤，其特征在于：

1、煤样准备：新鲜煤样磨碎至小于212μm颗粒。

2、煤样装载：取出煤氧反应室(14)中的内部活动壳体，取200g颗粒煤样装入其腔室中，将内部活动壳体放回煤氧反应室(14)，拧紧罐盖。

3、干燥煤样：往煤氧反应室(14)内通入氮气，流量为50ml/min，温度控制单元(4)设置在恒温模式，油浴(8)的温度设置在40度，干燥时间维持在24小时以上。

4、开始试验：将温度控制单元(4)调制为温度追踪模式，氮气罐(1)上的电磁阀(13)自动关闭，氧气罐(2)上的电磁阀(13)自动打开，调节氧气流量为60ml/min，数据采集器(5)即开始记录实验数据，煤氧反应室(14)内通入氧气后，煤氧反应产热升温，温度由其中热电偶(17)传递到温度控制单元(4)，温度控制单元(4)同时连接放置在油浴(8)中的热电偶(17)，如果两路热电偶(17)存在温差，温度控制单元(4)即开启浸入式加热器(9)进行加热，直至消除温差，

5、终止试验：当煤样温度达到200度时，温度控制单元(4)即停止浸入式加热器(9)的加热工作，氧气罐(2)上的电磁阀(13)关闭，氮气罐(1)上的电磁阀(13)打开。

6、完成实验：关闭温度控制单元(4)及数据采集器(5)，待油浴(8)冷却后，关闭所有供气阀门，取出煤样，清理煤氧反应室(14)。