[发明专利]用于对含有机质固体进行热转化评价的系统及方法

权利要求书

1.一种用于对含有机质固体进行热转化评价的系统，其特征在于，所述系统包括配气单元(1)、气体加热单元(2)、称重单元(3)、冷却单元(4)和气体分析单元(5)；

所述气体加热单元(2)包括加热器(39)和气体加热炉(40)；

所述配气单元(1)包括并联设置的保护气路(6)、N₂气路(7)、CO气路(8)、CO₂气路(9)、CH₄气路(10)、H₂气路(11)和空气气路(12)，以及气体混合器(13)、放空气路(17)和分析气路(18)；其中，

所述保护气路(6)分支为保护气支路(14)和干燥气支路(15)；所述保护气支路(14)连接至所述称重单元(3)，用于提供氮气作为所述称重单元(3)的保护气；所述干燥气支路(15)连接至所述气体加热单元(2)中的所述加热器(39)，用于将来自所述保护气路(6)的氮气通入所述加热器(39)进行加热，以用作所述称重单元(3)的干燥气；

所述N₂气路(7)、所述CO气路(8)、所述CO₂气路(9)、所述CH₄气路(10)、所述H₂气路(11)和所述空气气路(12)分别连接至所述气体混合器(13)，用于分别提供相应的气体以在所述气体混合器(13)内进行气体混配，得到混合气；

所述N₂气路(7)还连接至所述称重单元(3)，用于将热氮气输入所述称重单元(3)以吹扫预热；所述N₂气路(7)还设置有五条分支气路，五条分支气路的第一端分别连接至所述N₂气路(7)的进气端，第二端分别连接至所述CO气路(8)、所述CO₂气路(9)、所述CH₄气路(10)、所述H₂气路(11)和所述空气气路(12)的进气端，用于对其分别进行吹扫；

所述分析气路(18)的一端连接至所述气体混合器(13)，另一端连接至所述气体分析单元(5)，用于输出来自所述气体混合器(13)的混合气至所述气体分析单元(5)以进行气体分析；

所述放空气路(17)的一端连接至所述气体混合器(13)，另一端连接有第一放空阀，用于输出来自所述气体混合器(13)的混合气以放空；

所述称重单元(3)包括称量结构和热转化结构；其中，

所述称量结构包括天平室(24)、称量杆(25)、冷却水夹套(29)、第一连接头(32)和样品篮(35)；

天平室(24)内设置有电子天平，用于实时记录所述样品篮(35)内样品的重量变化；

所述称量杆(25)的顶端伸入至所述天平室(24)内并固定至所述天平室(24)内的电子天平底端，所述称量杆(25)的底端悬挂所述样品篮(35)；

所述冷却水夹套(29)套设于所述称量杆(25)的外部，用于对其进行冷却降温，并形成所述冷却水夹套(29)内壁所包围的冷却空间作为样品待备室(28)；所述样品待备室(28)的下端设置有干燥气入口，所述干燥气入口通过管线连接至所述加热器(39)的出气口，用于将来自所述加热器(39)的干燥气通入所述样品待备室(28)内，以对其内的样品进行干燥；

所述第一连接头(32)固定于所述冷却水夹套(29)的底端，用于与所述热转化结构相连接；

所述热转化结构包括管式炉(36)，所述管式炉(36)的中心设置有同中心轴的炉管(37)，所述炉管(37)的顶端设置有第二连接头(33)，所述第二连接头(33)与所述第一连接头(32)配合设置，用于配合连接以连通所述样品待备室(28)与所述炉管(31)；

所述炉管(37)的上部侧壁上设置有混合气入口(34)，底端设置有管式炉出口(38)，用于自所述混合气入口(34)通入混合气以使所述样品篮(35)内的样品在所述炉管(37)内进行热转化，自所述管式炉出口(38)输出热转化气；所述热转化包括燃烧和气化；

所述冷却单元(4)包括气体净化器(46)，所述气体净化器(46)通过管线连接至所述管式炉出口(38)，用于对来自所述称重单元(3)的热转化气进行净化除杂，得到除杂气体，用于作为所述气体分析单元(5)的进气；

所述气体分析单元(5)包括气体分析仪(49)和第二放空阀；所述气体分析仪(49)连接至所述气体净化器(46)的出口管线上，用于对来自所述气体净化器(46)的除杂气体进行气体分析；所述第二放空阀连接至所述气体分析仪(49)的出口管线上，用于将输入的气体排空；

所述配气单元(1)还包括加热气路(16)，所述加热气路(16)的一端连接至所述气体混合器(13)，另一端连接至所述气体加热单元(2)的所述气体加热炉(40)，用于输出来自所述气体混合器(13)的混合气至所述气体加热炉(40)进行加热，以得到加热后的混合气作为所述称重单元(3)的进气；

所述炉管(37)用于自所述混合气入口(34)通入来自所述气体加热单元(2)的混合气；

所述称重单元(3)中，所述称量结构还包括保护套管(26)，所述保护套管(26)套设于所述称量杆(25)的外部，且其顶端固定至所述天平室(24)的底端；所述冷却水夹套(29)套设于所述保护套管(26)的外部；

所述称重单元(3)中，所述称量结构还包括进样杆(22)、天平室支撑杆(23)和水平固定杆(321)；

所述进样杆(22)与所述称量杆(25)平行设置，且所述进样杆(22)上沿其长度方向设置有第一滑轨；

所述水平固定杆(321)与所述进样杆(22)垂直设置，且其第一端固定至所述第一连接头(32)上，第二端固定至所述进样杆(22)的底端；

所述天平室支撑杆(23)与所述水平固定杆(321)平行设置，其第一端固定至所述保护套管(26)的上部外壁上，第二端设置有与所述第一滑轨相配合的第一滑块，所述天平室支撑杆(23)通过所述第一滑块和所述第一滑轨与所述进样杆(22)滑动设置，用于沿所述进样杆(22)上下滑动，以带动所述样品篮(35)自所述冷却水夹套(29)的底端进入或送出所述样品待备室(28)；

所述称重单元(3)还包括转动结构，所述转动结构包括转动支撑杆(20)和转动横板(201)；

所述转动支撑杆(20)竖直设置；

所述转动横板(201)上设置有垂直于其所在平面的第一通孔，所述转动横板(201)通过所述第一通孔垂直且可转动地套设于所述转动支撑杆(20)上，用于以所述转动支撑杆(20)为转轴在水平面内转动；

所述冷却水夹套(29)连接至所述转动横板(201)的第一端，用于随所述转动横板(201)的水平转动将所述称量结构连接至所述炉管(37)的顶端。