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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114412432A(43)申请公布日2022.04.29(21)申请号202111621905.7(22)申请日2021.12.28(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市铜山区大学路1号(72)发明人冯乐乐董脉帆秦波涛周思博邵国华陈素贞丁仰卫(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人余俊杰(51)Int.Cl.E21B43/295(2006.01)E21B49/08(2006.01)E21B47/00(2012.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统及方法(57)摘要本发明公开了一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统及方法,属于煤炭地下气化模拟技术领域,包括供气装置、气化炉本体、沿程取样装置、分析测试装置;供气装置通过管道与进气口连接用于向箱体内注入气化剂;沿程取样装置通过管道与沿程出气孔连接用于抽取煤炭样品燃烧和气化后沿气化通道方向上的焦油、颗粒物以及产气;分析测试装置包括产气分析装置和温度监测装置,分析测试装置用于分析煤炭样品燃烧和气化后产物以及煤炭样品内部温度场的沿程特性;通过沿程取样装置,结合焦油分离瓶、颗粒捕集网与气体干燥器,监测焦油、颗粒物与产气的沿程特性,深入掌握气化反应进程。CN114412432ACN114412432A权利要求书1/2页1.一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:包括供气装置、气化炉本体、沿程取样装置、分析测试装置;所述气化炉本体包括箱体(1),所述箱体(1)内设置有煤炭样品(5),所述煤炭样品(5)内部设置有气化通道(25),所述箱体(1)上端均匀设置有至少三个沿程出气孔(10),所述箱体(1)的左右两端分别设置有进气口(3)和出气口(4),所述气化通道(25)的两端分别与进气口(3)和出气口(4)连接,所述供气装置通过管道与进气口(3)连接用于向箱体(1)内注入气化剂;所述沿程取样装置通过管道与沿程出气孔(10)连接用于抽取煤炭样品(5)燃烧和气化后沿气化通道方向上的焦油、颗粒物以及产气;所述分析测试装置包括产气分析装置和温度监测装置,所述分析测试装置用于分析煤炭样品(5)燃烧和气化后产物以及煤炭样品(5)内部温度场的沿程特性。2.根据权利要求1所述的一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:所述煤炭样品(5)包括至少两个带有凹槽的煤块(24),所述煤块(24)拼接后组合的凹槽形成气化通道(25)。3.根据权利要求1所述的一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:所述箱体(1)和煤炭样品(5)之间设置有耐火层(6),所述箱体(1)的前后两侧安装有箱门。4.根据权利要求1所述的一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:所述供气装置包括分别与进气口(3)连接的第一纯氧气瓶(28)和第一二氧化碳气瓶(43),所述第一纯氧气瓶(28)和进气口(3)之间的管路上设置有气体减压器(29)、第一二级减压阀(33)和气体质量流量计(8),所述第一二氧化碳气瓶(43)和进气口(3)之间的管路上设置有第二二级减压阀(42)和气体质量流量计(8)。5.根据权利要求4所述的一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:所述供气装置包括第二纯氧气瓶(41)和第二二氧化碳气瓶(37),所述箱体(1)下端均匀设置有至少一个沿程进气孔(9),所述沿程进气孔(9)内设置有注气管(901),所述注气管(901)一端通入气化通道(25)、另一端分别与第二纯氧气瓶(41)和第二二氧化碳气瓶(37)连接,所述第二纯氧气瓶(41)与沿程进气孔(9)之间设置有第三二级减压阀(40)和气体质量流量计(8),所述第二二氧化碳气瓶(37)与沿程进气孔(9)之间设置有第四二级减压阀(7)和气体质量流量计(8)。6.根据权利要求1所述的一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:所述沿程取样装置包括依次连接的取样管(1001)、焦油分离瓶(11)、颗粒捕集网(12)、气体干燥器(13)、抽气泵(14)、浮子流量计(15),所述取样管(1001)设置在沿程出气孔(10)内且一端伸入气化通道(25)。7.根据权利要求5所述的一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:所述取样管(1001)上套设有玻璃纤维加热带(16)。8.根据权利要求1所述的一种煤炭地下气化沿程取样模拟实验系统,其特征在于:所述产气分析装置包括煤气分析仪(20)和依次连接的第一氮气气瓶(17)、第二气体减压器(18)、第二气体质量流量计(19),所述煤气分析仪(20)和第二气体质量流量计(19)分别与沿程取样装置连接,所述出气口(4)通过管路与产气分析装置连接;所