用于气固反应动力学研究的热重分析装置及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114755136A(43)申请公布日2022.07.15(21)申请号202210403748.0(22)申请日2022.04.18(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人冯玉鹏张缦张双铭杨海瑞(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师张建纲(51)Int.Cl.G01N5/04(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称用于气固反应动力学研究的热重分析装置及系统(57)摘要本发明涉及一种用于气固反应动力学研究的热重分析装置及系统，属于气固反应动力学研究设备技术领域，解决了现有设备无法为细粒度氢氧化钙/氧化钙材料体系气固反应试验提供接近恒温条件的问题，包括电阻炉，电阻炉与升降机构连接，电阻炉的内部设置有反应器，反应器顶端封闭，底端敞口设置，反应器内部固定有供气盘管，供气盘管一端从反应器顶部伸出至反应器外部，作为进气端，另一端作为出气端连接有吹扫管，反应器正下方设置有样品放置机构，样品放置机构安装于称重机构，采用本发明的热重分析装置，能够获取细粒度的氢氧化钙/氧化钙材料体系在流态化条件下的反应动力学信息。CN114755136ACN114755136A权利要求书1/1页1.用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，包括电阻炉，电阻炉与升降机构连接，电阻炉的内部设置有反应器，反应器顶端封闭，底端敞口设置，反应器内部固定有供气盘管，供气盘管一端从反应器顶部伸出至反应器外部，作为进气端，另一端作为出气端连接有吹扫管，反应器正下方设置有样品放置机构，样品放置机构安装于称重机构。2.如权利要求1所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，所述反应器内部插入有第一热电偶，第一热电偶与电阻炉温控仪连接。3.如权利要求1所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，所述样品放置机构包括坩埚，坩埚放置在托盘上，托盘与连杆的顶端固定，连杆的底端与称重机构连接。4.如权利要求3所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，所述坩埚包括样品放置部，样品放置部的边缘设有凸缘部，相应的，所述吹扫管水平设置以使得吹扫管吹出的气体不会将样品吹出坩埚。5.如权利要求3所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，所述坩埚采用铂金材料制成，托盘和连杆均采用石英材料制成，坩埚与托盘之间设置有隔热垫。6.如权利要求3所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，所述连杆采用空心杆，空心杆内部设置有第二热电偶，第二热电偶通过温度变送器与监控终端连接，第二热电偶的一端的探头伸入坩埚底部开设的凹槽中，第二热电偶与空心杆内空腔的腔面非接触设置。7.如权利要求1所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，样品放置机构外周还设置有冷却水盘，冷却水盘与冷水机连接。8.如权利要求1所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，其特征在于，所述升降机构采用丝杠升降机构。9.用于气固反应动力学研究的热重分析系统，其特征在于，包括权利要求1‑8任一项所述的用于气固反应动力学研究的热重分析装置，供气盘管伸出反应器的端部与供气系统连接。10.如权利要求9所述的用于气固反应动力学研究的热重分析系统，其特征在于，所述供气系统包括混气室，混气室的出气端通过管路与供气盘管的进气端连接，混气室的进气端连接有空气供给支路和水蒸汽供给支路，空气供给支路包括气源，气源与加热器的进气端连接，加热器的出气端连接混气室，水蒸汽供给支路包括注射泵，注射泵的出口与汽化器连接，汽化器的出汽端与混气室连接。2CN114755136A说明书1/7页用于气固反应动力学研究的热重分析装置及系统技术领域[0001]本发明涉及气固反应动力学研究设备技术领域，具体涉及用于气固反应动力学研究的热重分析装置及系统。背景技术[0002]这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。[0003]热能储存是解决太阳热能的间歇性和波动性问题以及实现工业废热的回收与再利用的关键技术。热能储存主要包括显热储热、潜热储热和热化学储热。热化学储热利用可逆化学反应的反应热来实现热量的储存和释放。相比于显热和潜热储热，热化学储热具有储能密度高和储能周期长的优势，因此热化学储热是一项具有广阔应用前景的技术。[0004]基于氢氧化钙分解和氧化钙水合的热化学储热体系具有材料成本低、储能密度高、反应可逆性和循环稳定性好、快速的反应动力学特性、材料无毒性的优势，因此被广泛认为是一种具有工业应用前景的热化学储热材料体系。随着大规模高效储热技术发展的需要，为了提供一个可接受的储热和放热功率，这就要求储热材料要在反应器内具有优异的传热和传