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原文传递一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置及其使用方法

专利名称：	一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置及其使用方法
摘要：	本发明公开了一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置及其使用方法，包括温度控制器、电加热丝、热电偶、计算机、耐高温玻璃纤维滤膜、双层耐高温玻璃管、检测棉、水冷管、三通管、收集器、油水分离膜。采用多段耐高温玻璃纤维滤膜收集颗粒物，且设有最后一段耐高温玻璃纤维滤膜作为检测膜，其前后质量无变化，则认为所有的颗粒物已均被拦截下来；采用水冷管使和焦油冷凝下来；采用油水分离膜分离焦油和水，且在管道出口处设有检测棉，检测棉的前后质量无变化则说明气体中颗粒物、焦油、水已均被拦截；采用计算机自动控制各段的数据采集和记录，准确性高。本发明中采取的加热‑过滤‑冷却‑收集机制，使得生物质气化产物中的颗粒物、焦油、水、气化气体分步分离，实现了分离、测量一体化，具有很好的实验性能判断机制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	扬州大学
发明人：	齐永锋;单小伟;王妹婷;耿奎;黄晓磊;王华伟;刘慧敏
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811620396.4
公开号：	CN109708989A
代理机构：	扬州苏中专利事务所(普通合伙)
代理人：	许必元
分类号：	G01N5/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N5
申请人地址：	225009 江苏省扬州市大学南路88号
主权项：	1.一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置，其特征是，包括玻璃管、双层耐高温玻璃管（8）、三通管（12）、温度控制器（3），所述三通管由横管、竖管连接而成；所述双层耐高温玻璃管的两端分别连接玻璃管、三通管的横管；所述双层耐高温玻璃管的夹层中缠绕有电加热丝（6），所述电加热丝与温度控制器相连，所述双层耐高温玻璃管的管腔中设有若干耐高温玻璃纤维滤膜（7）；所述三通管外侧缠绕有水冷管（10），三通管竖管顶部设有检测棉（9），检测气体中颗粒物、油和水是否被阻截，竖管底部连接有收集器，收集器内嵌有油水分离膜（14），油水分离膜将收集器空腔分为上层收集器（13）、下层收集器（15）。 2.根据权利要求1所述的一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置，其特征是，所述耐高温玻璃纤维滤膜为五段，靠近三通管的一段作为检验段；所述双层耐高温玻璃管中设有五个可插入式卡槽（4），用于放置与双层耐高温玻璃管内层截面等大的耐高温玻璃纤维滤膜。 3.根据权利要求1所述的一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置，其特征是，所述双层耐高温玻璃管的两端分别通过管道连接件（5）与玻璃管、三通管相连，管段拆卸方便。 4.根据权利要求1所述的一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置，其特征是，所述收集器为上小下大的类锥形双层收集器。 5.根据权利要求1所述的一种用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置，其特征是，该装置还包括计算机（1）、质量流量计（2）、热电偶测温装置（11）和电子天平，所述计算机通过集成电路板与质量流量计、热电偶测温装置、温度控制器和电子天平相连；所述质量流量计布置于燃气出口，质量流量计经集成电路板与计算机相连，控制流量在1-10L/min,实现管道数据采集与自动控制；所述热电偶测温装置置于三通管的竖管中部，并与温度控制器相连，温度控制器通过集成电路连接到计算机，计算机实时记录三通管竖管段的温度，保证温度在0℃以下，若温度高于0℃，则计算机发出报警信号；电子天平通过USB插口连接计算机，前期自动存储五段耐高温玻璃纤维滤膜、检测棉、油水分离膜、下层收集器的初始质量，同时，自动记录测量完成后的五段耐高温玻璃纤维滤膜、检测棉、油水分离膜、下层收集器的质量，自动计算两者的差值，准确度高，自动保存生成的excel表格，从而分别得到颗粒物、焦油、水的质量，提高自动化测量水平。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于气体中油、水及颗粒物含量测量的装置的使用方法，其特征是，包括以下步骤： 1）测量前将五段耐高温玻璃纤维滤膜、检测棉、油水分离膜、下层收集器置于恒温恒湿天平室进行恒重，电子天平通过USB插口连接计算机，前期自动存储五段耐高温玻璃纤维滤膜、检测棉、油水分离膜、下层收集器的初始质量；然后打开温度控制器将双层耐高温玻璃管升温至300-400℃； 2）测量时气化产物经过双层耐高温玻璃管时，由于300-400℃时焦油和水都是气态，此时管内的滤膜只拦截颗粒物，所有颗粒物均附着于滤膜之上； 3）外侧缠绕的水冷管使三通管内温度降低，通过热电偶测温装置、温度控制器以及计算机保证温度降为0℃以下，从而使焦油和水均迅速冷凝下来，液化焦油与液化水在重力作用下落入类锥形双层收集器，经收集器内油水分离膜作用，液化水进入下层收集器，液化焦油留在上层收集器； 4）除去颗粒物、焦油和水后的燃气向上流动，从三通管的上部经过检测棉后通过质量流量计，最终进入气体分析仪； 5）取出装置内的五段耐高温玻璃纤维滤膜、油水分离膜、检测棉、下层收集器进行称量，由电子天平自动记录测量后的值，计算前后重量差即可得生物质气化过程中各产物的含量及气化效率；靠近三通管的一段耐高温玻璃纤维滤膜前后质量无变化，则认为所有的颗粒物已均被拦截下来了，检测棉的前后质量无变化则说明气体中颗粒物、焦油、水已均被拦截； 6）由于最后一段靠近三通管的耐高温玻璃纤维滤膜为检验段，通过计算前四段耐高温玻璃纤维滤膜的质量差，可以得到气体中颗粒物的质量；通过计算油水分离膜前后的质量差，可以得到气体中焦油的质量；通过计算下层收集器的质量差，可以得到气体中水的质量，通过质量流量计的检测，可以得到气体的体积量。
所属类别：	发明专利