技术摘要：
本发明公开了一种煤炭多相催化气化反应器，包括进料系统、气体系统、加热系统、固气反应器、气气反应器。进料系统由气流吹送携带原理把固体反应物或催化剂实时送入固气反应器的相应隔间，可以通过调节气流量和吹送器推进速度来控制进料流量，吹送气体根据试验目的和固  全部
背景技术：
煤炭是中国能源供应的基础，但由于其在能源利用过程中易产生影响环境的有害 气体、固体废渣和废水致使不能高效清洁利用，因此研究其高效清洁转化技术是我国能源 的根本研究方向。煤炭的热解、气化和燃烧是其利用的基本形式，而催化过程使这些过程更 加清洁高效，为快速、准确和全面地研究掌握煤炭的综合利用规律，需要能够把这些反应过 程有机结合的一个反应器，通过这个反应器可以达到在接近工艺条件下研究煤炭转化反应 动力学和有害气体排放时间浓度趋势规律，避免了反应产物离线后发生结构等物理化学特 性的改变而造成研究结果偏离真实规律，实现在线获取实时研究结果。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种能完成含碳元素 固体燃料与气化用气体之间的固-气和气-气多相反应用于科学研究的反应器，该反应器能 够实现在一次试验即可完成催化、热解、气化、燃烧等单一的或者组合的气-固、气-气多相 反应，以达到在线实验研究的目的。 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种煤炭多相催化气化反应器，其特 征是，包括进料系统、气体系统、加热系统、固气反应器和气气反应器，所述固气反应器的底 部连接有主气进气管，所述固气反应器的顶部通过连接管与气气反应器的底部连接，所述 气气反应器的顶部连接有出气管；所述固气反应器和气气反应器的内部均安装有隔板，所 述隔板将固气反应器和气气反应器的内部由下到上分隔成数个隔间，所述固气反应器的侧 壁连接有数个进料管，所述气气反应器的侧壁连接有数个次气进气管。 进一步的，所述进料管分别与固气反应器内不同的隔间连通，所述次气进气管分 别与气气反应器内不同的隔间连通。 进一步的，所述进料系统包括步进电机、气力输粉套管和固体物料的盛样管，所述 气力输粉套管包括内管和外管，所述外管套装在内管的外部，所述外管与动力气进口连通， 所述内管与出粉口连通，所述气力输粉套管连通至盛样管的内部。进料系统以气力吹送并 携带固体颗粒从进料管进入固气反应器内，其中，气力输粉套管的内管出粉，外管吹入动力 气。 进一步的，所述气体系统，使用质量流量计（MFC）控制气体流量，并根据煤粉密度 和实验要求选择气体品种。作为进料动力用气，当煤粉密度小于1时选用氮气、空气、氧气、 氩气和二氧化碳气体或这些气体任意比例的混合气体，当煤粉密度不小于1时选用氩气和 二氧化碳气体的一种气体或任意比例的混合气体；作为气化或燃烧反应气体可采用二氧化 碳、水蒸气、空气、氧气或其他气体；作为流化气可采用反应气相同的气体，热解反应时可选 3 CN 111575062 A 说　明　书 2/7 页 择氩气、氮气或其他惰性气体。 进一步的，所述加热系统包括立式结构、分段布置的管式电加热炉，所述电加热炉 至少由两个独立段上下紧密排列，每个加热炉体可以侧向开合。具有能够完全容纳反应器 的足够的加热空间和恒温带，可以根据反应需要加热到指定温度。 进一步的，所述隔板的孔径满足气流通过，不满足固体物料及其反应产物通过。 进一步的，所述固气反应器和气气反应器采用的材料为石英玻璃和耐高温陶瓷材 料。 进一步的，所述固气反应器和气气反应器的结构可以一体化也可以通过连接管连 接。 进一步的，本发明可用于煤炭、固体生物质燃料等含碳氢氧氮硫元素的其他固体 燃料和固体催化剂。 进一步的，本发明可以有多种不同的组合方式，如全过程热解反应、先热解后气化 反应、全过程气化反应，并可分段控制反应器内为不同的反应温度，以及不同的气化介质， 如氧气、二氧化碳、水蒸气及其组合气体。当需要考察催化效果时，可预先在各隔板放置催 化剂，或者实时加料进入隔间，可以考察在有催化剂的条件下，是否存在促进或阻碍煤炭转 化产物进一步转化为有害气体的催化效果。 进一步的，在固气反应器中使用惰性气体时，能原位在线制备煤焦和热解出挥发 物质，并通过控制温度下的燃烧反应首先将挥发分连续转化为各类氧化物，得到使得硫转 化为SOx、氮转化为NOx的转化率；热解完成之后，再将固气反应器中惰性气体改为氧气，即 可检测煤焦固体中残留的硫元素和氮元素，并使其在控制温度下转化为SOx和NOx并加以检 测其释放速率和转化率。通气量可以根据化学计量并适当过量来控制，以保证转化效率。 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明可以用于在线生成固体和 气体产物，并可以在线完成新鲜生成产物之间的固-气多相反应，也可以与其他气体在线完 成固-气和气-气多相反应。避免固体或气体产物取样离线后产生结构变异等反应使得理化 特性发生改变而无法获取原态下的变化规律，保证物理化学反应原态原位性。 附图说明 图1是本发明实施例的整体结构示意图。 图2是本发明实施例中进料系统的结构示意图。 图3是本发明实施例中加热系统的结构示意图。 图4是图3的俯视图。 图中：固气反应器1、气气反应器2、主气进气管1-1、进料管1-2、隔板1-3、底层隔间 1-4、上层隔间1-5、次气进气管2-1、出气管2-2、连接管2-3、 步进电机21、动力气进口22、出粉口23、内管24、外管25、盛样管26、 上段加热炉31、下段加热炉32、炉腔33、铰链34。