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固體燃料制氣過程反應速度常數的測定系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種固體燃料制氣過程反應速度常數的測定系統，該系統包括二氧化碳瓶、氧氣瓶、氮氣瓶、氣體流量計、水蒸汽發生器、反應爐、氣體分析儀和溫度記錄儀，該系統對于固體燃料與氧氣、水蒸汽、二氧化碳的反應速度常數均能夠的進行測定：固體燃料與氧氣的反應速度常數是通過測定煤在氧氣中的燃點，固體燃料燃燒后用實際溫度下氧氣的擴散速率來表征燃燒的速率；固體燃料與二氧化碳、水蒸汽的反應速度常數是測定不同溫度下的實際反應速度，經處理后得到反應速度常數。本實用新型只需用少量的固體燃料，就可以得到固體燃料與氧氣、二氧化碳、水蒸汽反應的反應速度常數，為固體燃料反應器的模擬計算提供基礎數據。
【專利說明】固體燃料制氣過程反應速度常數的測定系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及固體燃料制燃氣和化工原料氣過程反應活性參數的測定，更具體的說，是涉及固體燃料與氧氣、水蒸汽和二氧化碳反應時反應速度常數的測定系統。
【背景技術】
[0002]固體燃料包括煤炭、生物質、焦炭等固態可燃物質。固體燃料制燃氣和化工原料氣過程主要有固體燃料中碳與氧氣、二氧化碳、水蒸汽的反應。反應式如下:
[0003]碳與氧氣的反應:C+02=C02Δ Η=-393.7kJ/mol
[0004]碳與水蒸汽的反應:C+H20=C0+H2Δ H=+131.0kJ/mol
[0005]碳與二氧化碳的反應:C+C02=2C0Δ H=+172.2kJ/mol
[0006]上述反應速度的確定對于固體燃料氣化工程設計和生產運行具有重要的作用。固體燃料氣化過程反應速度表達式為:
[0007]r=kcn
[0008]式中:r-反應速度，kmol/ (m3.h)；
[0009]k——反應速度常數，；
[0010]C-反應物濃度，kmol/m3 ；
[0011 ] η—反應級數(一般情況下可視為I);
[0012]反應速度常數k是綜合考慮化學反應速度和傳遞過程速度的重要參數，其表達式為:
[0013]
【權利要求】
1.一種固體燃料制氣過程反應活性參數的測定系統，其特征在于，該系統包括二氧化碳瓶、氧氣瓶、氮氣瓶、氣體流量計、水蒸汽發生器、反應爐、氣體分析儀和溫度記錄儀； 所述二氧化碳瓶通過設置有第一閥門的管路、所述氧氣瓶通過設置有第二閥門的管路、所述氮氣瓶通過設置有第三閥門的管路分別連接于所述氣體流量計，所述氣體流量計通過設置有第五閥門的管路連接于所述反應爐的入口，所述氣體流量計通過設置有第四閥門的管路連接于所述水蒸汽發生器，所述水蒸汽發生器通過設置有第六閥門的管路連接于所述反應爐的入口，所述反應爐的出口連接于所述氣體分析儀，所述反應爐內設置有熱電偶溫度計，所述熱電偶溫度計用于將溫度信號傳遞到所述溫度記錄儀。
2.根據權利要求1所述的一種固體燃料制氣過程反應活性參數的測定系統，其特征在于，所述反應爐的反應管采用剛玉管，加熱方式為電加熱。
【文檔編號】G01N25/12GK203534992SQ201320661060
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】項友謙, 李宏鎖, 王啟, 高文學 申請人:天津市迅爾自控設備制造有限公司, 國家燃氣用具質量監督檢驗中心