[发明专利]一种含水蒸汽的混合气氛高温气固反应装置及控制方法

权利要求书

1.一种含水蒸汽的混合气氛高温气固反应装置，其特征在于：包括大流量气体控制模块，小流量气体控制模块，主流量调节器（7-1），水蒸汽控制模块，主控制阀一（7-2），气固反应控制模块，主控制阀二（7-3），真空泵（7-4），以及尾气处理控制模块；

所述大流量气体控制模块用于提供恒定流量的大流量气体，其包括第一气罐（1-1），第一控制阀（1-2），第一流量调节器（1-3）和第二控制阀（1-4）；所述第一控制阀（1-2）的第一阀口与所述第一气罐（1-1）的罐口通过管道连接，所述第一控制阀（1-2）的第二阀口与所述第一流量调节器（1-3）的进口通过管道连接；所述第一流量调节器（1-3）的出口与所述第二控制阀（1-4）的第一阀口通过管道连接；所述第二控制阀（1-4）的第二阀口与所述主流量调节器（7-1）的进口通过管道连接；

所述小流量气体控制模块用于提供恒定流量的小流量混合气体，其包括多个第二气罐（2-1），与所述第二气罐（2-1）数量相同的第三控制阀（2-2），与所述第二气罐（2-1）数量相同的第二流量调节器（2-3），气体混合器（2-4）和第四控制阀（2-5）；所述第三控制阀（2-2）的第一阀口与所述第二气罐（2-1）的罐口通过管道连接、第二阀口与所述第二流量调节器（2-3）的进口通过管道连接；所述气体混合器（2-4）的进口与全部所述第二流量调节器（2-3）的出口通过管道连接，所述气体混合器（2-4）的出口与所述第四控制阀（2-5）的第一阀口连接；所述第四控制阀（2-5）的第二阀口与所述第二控制阀（1-4）的第二阀口通过管道连接；

所述水蒸汽控制模块设置在所述主流量调节器（7-1）与所述主控制阀一（7-2）之间；所述水蒸汽控制模块用于提供恒定流量的水蒸汽，并将水蒸汽与所述主流量调节器（7-1）出口出来的混合气体一同输送至所述主控制阀一（7-2）的第一阀口；

所述气固反应控制模块用于进行水蒸汽混合气氛高温气固反应，其包括气固反应炉（5）和设置在所述气固反应炉（5）内部的固体样品（6）；所述气固反应炉（5）的气体进口与所述主控制阀一（7-2）的第二阀口通过管道连接，所述气固反应炉（5）的气体出口与所述主控制阀二（7-3）的第一阀口通过管道连接，所述主控制阀二（7-3）的第二阀口与所述真空泵（7-4）通过管道连接；所述气固反应炉（5）还设有压力检测表（5-1）；

所述尾气处理控制模块包括尾气处理器（8-4）和第十控制阀（8-5）；所述第十控制阀（8-5）的第一阀口与所述气固反应炉（5）的气体出口通过管道连接，所述第十控制阀（8-5）的第二阀口与所述尾气处理器（8-4）的第二进口通过管道连接；

所述水蒸汽控制模块包括

第一水蒸汽发生器（3-1），以调节液态水流量的方式来控制水蒸汽流量；

第五控制阀（3-2），其第一阀口与所述第一水蒸汽发生器（3-1）的蒸汽出口通过管道连接；

储水容器（3-3），通过管道与所述第五控制阀（3-2）的第二阀口连接并通过管道与所述第一水蒸汽发生器（3-1）的水进口连接；

蒸汽压力表（3-4），其第一端口与所述第一水蒸汽发生器（3-1）的蒸汽出口通过蒸汽供应管道连接；

第六控制阀（3-5），其第一阀口与所述蒸汽压力表（3-4）的第二端口通过蒸汽供应管道连接，所述第六控制阀（3-5）的第二阀口与所述主流量调节器（7-1）的出口通过蒸汽供应管道连接；

第一恒温控制部件（3-6），设置在所述蒸汽供应管道上；

或者所述水蒸汽控制模块包括

第二水蒸汽发生器（4-1），以利用不同温度下液态水与水蒸汽的平衡蒸汽压的方式来控制水蒸汽流量；

恒温槽（4-2），与所述第二水蒸汽发生器（4-1）的底部连接；

第七控制阀（4-3），其第一阀口分别与所述第二水蒸汽发生器（4-1）的蒸汽进出口及所述主控制阀一（7-2）的第一阀口通过蒸汽供应管道连接，所述第七控制阀（4-3）的第二阀口与所述主流量调节器（7-1）的出口通过管道连接；

第八控制阀（4-4），其第一阀口与所述第七控制阀（4-3）的第二阀口通过管道连接，所述第八控制阀（4-4）的第二阀口与所述第二水蒸汽发生器（4-1）的蒸汽进出口之间通过管道连接；

第二恒温控制部件（4-5），设置在所述蒸汽供应管道上。