化学工程/工艺实验

装置功能

1、煤气化是指把煤经过特殊处理，在一定的温度和压力下，通过氧化剂将煤转化成气体，得到粗制水煤汽，通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气体。煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。

2、研究了气化温度、氧煤比和煤种等因素对煤炭转化率、有效气含量和冷煤气效率的影 响规律。

3、流化介质:以氮气、空气、水蒸气作为流化气体，经流量计控制由反应器底部加入反应器内。

主要配置

流化床反应器、加热炉、预热器、蠕动泵、流量计、压力表、温度传感器、中央处理器、触摸屏、高品质铝合金型材框架。

公用设施

水：装置需冷却水，自带和自来水管相连的接口。

电：电压AC380V，功率10KW，标准三相四线制。每个实验室需配置1～2个接地点（安全地及信号地）。

技术参数

1、流化床尺寸：反应段：φ40mm×800mm，扩大段φ89×400mm，分流化段和扩大段，材质为310S不锈钢或者刚玉；密闭性好，操作压力为微正压，最高反应温度：1000℃。

2、煤粉进料采用自行设计的星型给料装置，上方为进料煤接口，下方为冷却夹套接口，加煤量由转速控制器控制。进料速度为100-500g/h。

3、反应器加热炉：ф350×700mm，开启式，加热功率(三段加热)2.0*3KW，外壳与炉材中间中空隔热，炉壳倒角部位冲通孔散热。加热元件为硅碳棒，炉膛材质为陶瓷纤维，且炉膛与炉丝采用一体成型技术。最高使用温度，1100℃。在炉膛的不同高度位置上装有 3根热电偶 , 用于测定和控制炉膛与反应器的温度。

4、预热器:2个，1个空气预热器设计温度500℃，材质310S不锈钢；预热器加热炉，加热功率共3KW。1个水蒸气预热器设计温度200℃，材质304不锈钢。预热器加热炉，加热功率共2KW。

5、2 路气体管路，气体质量流量控制器控制气体流量，流量规格：0-2slm，N2标定，准确度：±1%F.S。气体由钢瓶或其它供气源供气，经过截止阀和滤器后进入压力表测出其值，然 后用稳压阀调节压力后，进入到气体质量流量控制器，设定和显示流量。

6、加料罐:体积1000ml，材质：石英玻璃，数量1个。

7、产品冷凝器：配套不锈钢保温槽，可通低温冷阱和自来水进行降温处理。

8、液体泵：蠕动泵，转速范围0.1～50rpm，流量：0.2-10ml/min，RS485通讯模式，数量1台。 

9、不锈钢防震指针压力表0-0.25MPa，数量3个。

10、温度传感器：K热电偶，显示分度0.1℃，测量范围0-1300℃。 

11、管路阀门：316L不锈钢精密卡套管和阀门。

12、节能环保冷凝系统：温度范围-10～20℃，容积5L，控温精度±0.5℃。 

▲13、中央处理器：执行速度0.64μs，内存容量16K，内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议；功能：数据处理运算。

14、模拟量模块：高达16位分辨率，总和精度±0.5%，内建RS485通讯模式。

15、温度模块：分辨率0.1℃，精度0.5%，内建RS485通讯模式。 

▲16、采用一体机平板触摸电脑，全程数字化触摸屏控制操作。HMI：投射式触控技术，5000万次触摸点，内存4G，功能：中央处理器数据显示控制。 

17、分离装置:热解产物先后经过两级旋风分离器除尘后进入吸收罐，产物经取样后排放。

▲18、外形尺寸：1500×550×1800mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮，高品质铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮。

19、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。

测控组成

变量

检测机构

显示机构

执行机构

气体流量

气体质量流量控制器

触摸屏

阀控

液体加入量

蠕动泵

触摸屏

转速调节

预热温度

K型热电偶

触摸屏

调压模块

加热炉温度

K型热电偶

触摸屏

调压模块

反应温度

K型热电偶

触摸屏

无

反应压力

指针式压力表

触摸屏

无