一种热解反应装置及其热解方法.pdf

(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CN109647317A(43)申请公布日2019.04.19(21)申请号201811508483.0(22)申请日2018.12.10(71)申请人中国环境科学研究院地址100012北京市朝阳区安外大羊坊8号(72)发明人侯嵩徐建郭昌胜李雁吕佳佩张艳党云博张远(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人李静(51)Int.Cl.B01J19/24(2006.01)B01D53/04(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种热解反应装置及其热解方法(57)摘要本发明属于有机物热解技术领域，具体涉及一种热解反应装置及其热解方法。本发明的热解反应装置包括用于热解反应的管式反应组件和加热组件，所述用于热解反应的管式反应组件包括沿载气流动方向顺次连通的过渡区、反应区和热解气输送区，其中，反应区包括球形反应腔和与其两侧相通的直管反应区，所述球形反应腔的内径D与直管反应区的内径d比为8－20：1；可以增加待热解物质在反应区的停留时间，并准确控制，增加载气和待热解物质混合均匀程度，减少因反应系统的不准确因素对最终有机物热解路径解析的影响。CN109647317ACN109647317A权利要求书1/1页1.一种用于热解反应的管式反应组件，其特征在于，包括沿载气流动方向顺次连通的过渡区、反应区和热解气输送区，其中，所述反应区包括球形反应腔和与其两侧相通的直管反应区，所述球形反应腔的内径D与直管反应区的内径d比为8－20：1；所述过渡区和热解气输送区均为直管结构，且分别与所述球形反应腔两侧的所述直管反应区相连接；所述反应区与所述过渡区的容积比大于10：1；所述过渡区靠近载气输入的一端连接有样品放置区，所述热解气输送区远离载气输入的一端连接吸附材料放置区。2.根据权利要求1所述的用于热解反应的管式反应器，其特征在于，所述直管反应区、所述过渡区和所述热解气输送区的内径一致。3.一种热解反应装置，其特征在于，包括权利要求1或2所述的用于热解反应的管式反应器和包覆于其外部的加热组件。4.根据权利要求3所述的热解反应装置，其特征在于，所述的用于热解反应的管式反应器的过渡区还连接有进气管路，热解气输送区还连接有尾气排放管路。5.根据权利要求3或4所述的热解反应装置，其特征在于，所述加热组件至少包覆所述用于热解反应的管式反应器的样品放置区、过渡区、反应区、热解气输送区和吸附材料放置区。6.一种管式加热炉，其特征在于，包括权利要求1或2所述的用于热解反应的管式反应器或包括权利要求3－5任一项所述的热解反应装置。7.一种权利要求3－5任一项所述的热解反应装置的热解方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取热解反应装置在热解温度下的温度矫正曲线；2)将待热解有机物置于所述样品放置区，吸附材料置于所述吸附材料放置区；3)启动加热组件，并通入载气。8.根据权利要求7所述的热解反应装置的热解方法，其特征在于，所述样品放置区的温度在100－150℃；所述吸附材料放置区的温度在150－200℃。9.根据权利要求7所述的热解反应装置的热解方法，其特征在于，所述待热解有机物的挥发速率为0.001－0.1mol/min。10.一种权利要求1或2所述的用于热解反应的管式反应组件或权利要求3－5所述的热解反应装置或权利要求6所述的管式加热炉或权利要求7－9任一项所述的热解反应装置的热解方法在解析有机物热解路径方面的应用。2CN109647317A说明书1/7页一种热解反应装置及其热解方法技术领域[0001]本发明属于有机物热解技术领域，具体涉及一种热解反应装置及其热解方法。背景技术[0002]随着科技的发展和社会的进步，当前人们生活中的衣食住行，越来越离不开有机化学品，其中绝大多数均属于有机物。当这些生活用品被废弃，进入到垃圾中，随着垃圾的进一步处理，将会对环境带来潜在的危害。焚烧法是处理生活垃圾的主要方法，含有这些有机物的废弃物在燃烧过程中，将有可能释放很多有毒有害物质，从而对环境造成二次污染。很多学者在实验室条件下建立相应的装置，去研究这些有机物的高温降解机理，在这个过程中，温度、停留时间、氧气浓度等因素，均会对降解机理产生影响，因此如何精准的控制这些因素，成为了是否能够准确解析出化学品降解路径的主要瓶颈。研究污染物的热解路径常常需要在纯气相条件下进行，尽量避免表面反应、催化反应等其他因素的干扰，因此需要建立一个严谨的热解装置，这就要求热解过程中各项影响因素能够尽量精确。常见的热解装置为管式反应器，实验时，通过调整加热炉的温度，来实现有机物热解温度的调节。例如，中国专利CN104267140B公开了一种烟草热解燃烧反应器、分析系统及方法，所述的烟草热解燃烧