(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210886942.9 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 白博峰　宋年铎　赵帅琪　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 王艾华 (51)Int.Cl. B01J 19/24(2006.01) B01J 3/04(2006.01) B01J 3/00(2006.01) B01J 6/00(2006.01) B01J 19/00(2006.01) G01N 25/00(2006.01)G01N 30/02(2006.01) (54)发明名称 一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验 装置 (57)摘要 本发明提出一种碳酸氢铵高温高压热解气 化实验装置， 该实验装置主要由反应釜、 温度控 制系统、 再加热器、 压力控制装置、 冷却器、 流量 计、 扫气系统、 排气洗气系统， 以及数据采集显示 系统等组成。 反应釜主要作用是使热解工质充分 进行热解反应； 温度控制系统主要作用是精确调 节反应釜的壁温； 再加热器主要作用是加热热解 产物为过热气体， 避免热解产物液化及管路堵 塞； 压力控制装置主要作用是精确调节釜内气 压； 冷却器的主要作用是冷却热解产物保护流量 计； 流量计用于测量热解产物的质量流量。 本发 明解决了碳酸氢铵高温高压、 大剂量、 可控热解 的难题， 实现了大剂量、 高温高压热解气化过程 的可靠控制与准确测量， 为相关技术开发提供了 测试装备。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115212837 A 2022.10.21 CN 115212837 A 1.一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验装置， 其特征在于， 包括反应釜、 温度控制系 统、 再加热器、 压力控制 装置、 冷却 器、 流量计、 扫气系统、 排气洗气系统， 以及气体取样阀、 数据采集显示系统组成， 所述釜内腔盖与外界有三个管路接口， 一路通过管道接压力变送 器、 安全阀和扫气系统排气洗气系统； 一路通过管道依 次接再加热器、 压力控制装置、 冷却 器、 流量计和数据采集显示系统； 最后一路通过 管道接取样气压平衡阀门。 2.根据权利要求1所述的一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验装置， 其特征在于， 温度 控制系统包括电阻丝加热炉、 加热炉电控升降台和热电偶 温度传感器， 精确调节釜外壁温 度， 实现高温热解气化过程。 3.根据权利要求1所述的一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验装置， 其特征在于， 再加 热器7， 通过电阻丝加热 方式， 加热 热解产物为过 热气体， 避免热解产物液化及管路堵塞。 4.根据权利要求1所述的一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验装置， 其特征在于， 气体 取样阀15， 接入气相色谱仪检测热解产物组分及含量。 所述数据采集显示系统， 用于对温度传感器、 压力传感器、 电阻丝加热炉、 再加热器和 流量计进行 数据采集与存 储。 5.按照权利要求1所述的一种碳酸氢铵高温高压热解反应实验装置， 其特征在于， 所述 实验装置可进行工质为 碳酸氢铵， 或碳 酸氢铵及其抑制剂的混合物的热解反应。 6.按照权利要求1所述的一种碳酸氢铵高温高压热解反应实验装置， 其特征在于， 所述 碳酸氢铵为颗粒状， 或为多孔介质。 7.按照权利要求1所述的一种碳酸氢铵高温高压热解反应实验装置， 其特征在于， 热解 产物进入再加热器， 加热 热解产物为过 热气体， 避免热解产物液化及管路堵塞。 8.按照权利要求1所述的一种碳酸氢铵高温高压热解反应实验装置， 其特征在于， 压力 控制装置由压力控制泵和压力平衡活塞构成， 压力平衡活塞一头通过管道接压力控制泵， 另一头接再加热器， 起到精确调节釜内气压， 实现高压热解气化过程的可靠控制。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115212837 A 2一种碳酸氢铵高 温高压热解气化实验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及 一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验装置， 属于热解反应技术领域范 畴。 背景技术 [0002]高超声速飞行器在飞行状态下， 由于粘性摩擦、 激波流动和气动燃烧的共同作用， 导致高超声速飞行器的主结构通常处于极端 恶劣的高温环境中， [0003]对热防护技术形成了严峻挑战。 因此， 攻破热障问题， 实现高超声速 飞行器重要部 件的高效热防护， 对维护我国空天安全、 增强综合国力具有重要意 义。 [0004]目前， 传统的被动热防护方式， 即敷设烧蚀材料吸热、 布置绝热材料隔热等传统热 防护技术， 由于吸热能力较低， 并且占用了运载平台上可观的重量， 难以满足 高超声速飞行 器的未来发展要求。 为实现高超声速飞行器重要部件的高效热防护， 提出了碳酸氢铵高效 热防护技术。 为开发碳酸氢铵可控热解吸热技术， 实现碳酸氢铵高温高压热解气化过程的 可靠控制与准确 测量， 研制了一种碳 酸氢铵高温高压热解气化实验 装置。 发明内容 [0005]针对现有技术中存在的问题， 本发明提供一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验装 置， 实现了碳酸氢铵高温高压热解气化过程的可靠控制与准确测 量， 为相关技术开发提供 了测试装备。 [0006]为了达到上述目的， 本发明是通过以下技 术方案来实现： [0007]本发明提供的所述的一种碳酸氢铵高温高压热解气化实验装置， 由反应釜、 温度 控制系统、 再加热器、 压力控制装置、 冷却器、 流量计、 扫气系统、 排气 洗气系统， 以及气体取 样阀、 数据采集显示系统等组成。 [0008]本发明的进一步特征在于， 所述反应釜使热解工质充分进行热解反应。 由釜盖过 滤网、 釜内腔盖、 釜体内腔、 与快拆法兰组成。 [0009]本发明的进一步特征在于， 所述温度 控制系统， 包括电阻丝加热炉、 加热炉电控升 降台和热电偶温度传感器， 此系统精确调节釜外壁温度， 实现高温热解气化过程。 [0010]本发明的进一步特征在于， 所述再加热器， 加热热解产物为过热气体， 避免热解产 物液化及管路堵塞。 [0011]本发明的进一步特征在于， 所述压力控制装置， 精确调节釜内气压， 实现 高压热解 气化过程的可靠控制。 [0012]本发明的进一 步特征在于， 所述冷却器， 冷却热解产物保护流 量计。 [0013]本发明的进一 步特征在于， 所述 流量计， 精确 测量热解产物的质量 流量。 [0014]本发明的进一步特征在于， 所述扫气系统和排气洗气系统， 用于检测实验装置气 密性及安全无污染排 放。 [0015]本发明的进一步特征在于， 所述气体取样阀， 接入气相色谱仪检测热解产物组分说　明　书 1/3 页 3 CN 115212837 A 3