微波快闪热裂解系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种微波辅助式快闪热裂解系统，用以执行微波辅助式快闪热裂解于工业级的规模状态。该微波辅助式快闪热裂解系统包含至少微波产生器；腔体，包含：至少一个原料进料口，至少一块阻挡板，具有微波穿透性的旋转窗台，至少一个微波进入口，至少一个湿气出口，以及至少一个干式产物出口。本发明专利技术也提供一种使用该系统的方法，以执行微波辅助式快闪热裂解。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种微波辅助式快闪热裂解系统，用以执行微波辅助式快闪热裂解于工业级的规模状态。该微波辅助式快闪热裂解系统包含至少微波产生器；腔体，包含：至少一个原料进料口，至少一块阻挡板，具有微波穿透性的旋转窗台，至少一个微波进入口，至少一个湿气出口，以及至少一个干式产物出口。本专利技术也提供一种使用该系统的方法，以执行微波辅助式快闪热裂解。【专利说明】
本专利技术是关于利用微波辅助式快闪热裂解于废弃物或生物质上，以此将物质或能源从废弃物或生物质中回收利用。
技术介绍
无论对于私人企业或公众机构，将废弃物或生物质转换成可循环利用的不同种类物质或能源的重要性日趋重要，并且是目前大规模投资的重要标的。一般来说，是将都会中所产生的大量垃圾先进行初步分类，找出可回收的部分。其余的部分则通过焚化等方式，转换成能源。废弃物持续不断的产生与累积，一直是个大问题。而回收这些废弃物所需人力、物资、费用也是当昂贵。然而，让人深感可惜且不能接受的是，仍有许多有价值的资源因此而被浪费了。对于无法再回收利用的废弃物，最常使用焚化的方式从这些废弃物中回收能源；进而将这些能源转化成热能，并以热水或蒸汽的式存在。之后，这些形式的能源可用来取代“贵重”形式的能源。分层次来说，交流电形式的电力是现今价格最低、最有价值的能源，转换成其他能源也最便利。将废弃物所含有的能源利用焚化方式转化成电力使用，所需代价很高；若欲获得较好的经济效益回馈，则通常需要大量的植物进行转化。尤其这种高代价必须面对的是，政府对空气污染所颁布的严峻法令与高额的罚金。传统上所知道的热裂解是应用来自外部的热源进行干馏过程，有时也会结合本身自燃的现象。例如由木头和木炭分别产生浙青/焦油和焦炭的过程即是。而热裂解也是石化工业中最令人熟知的“分馏”技术。虽然在1921年专利技术了磁控管，其以无线电管产生微波，但微波技术真正充斥市场到实际使用也仅用四分之一个世纪的时间。在第二次世界大战后期，微波技术才真正多项应用到各种工业以及个人家庭。
技术实现思路
本专利技术 提供一种系统，可于工业级规模进行微波辅助式快速(rapid)或“快闪(flash) ”热裂解。本专利技术提供的微波辅助式快闪热裂解系统，包含至少一个微波产生器，其连结至腔体。该腔体包含:至少一个原料进料口，至少一个阻挡板，具有微波穿透性的旋转窗台，至少一个微波进入口，至少一个湿气出口，以及至少一个干式产物出口。另外，该原料进料口用以将原料输入至该具有微波穿透性的旋转窗台上，因此，该原料进料口设置于该具有微波穿透性的旋转窗台上方，且位于第一阻挡板前方。第一阻挡板的作用在于使原料可平整摊平于该具有微波穿透性的旋转窗台上；该阻挡板的另一作用在于可将该腔体分割成不同的热裂解区域(sector)，以在这些区块内分别进行快闪热裂解反应。在一些具体实施例中，微波辅助式快闪热裂解系统可包含一个以上的阻挡板(以下简称“第一阻挡板”和“第二阻挡板”)。若该系统有一个以上的阻挡板，则第二阻挡板可以与第一阻挡板进一步界定热裂解区域。该阻挡板(第一和第二阻挡板)被设置于该具有微波穿透性的旋转窗台上方。此外，在第一阻挡板及具有微波穿透性的旋转窗台之间存在空隙区。空隙区的高度是可调整的，其用来决定输入原料的厚度。随着该具有微波穿透性的旋转窗台的带动，可使旋转窗台上的输入原料穿过空隙区后，进入热裂解区域。该热裂解区域则被设置在微波进入口上方。微波进入口与该微波产生器连结，用以将微波能量往上地导 入热裂解区域；该热裂解区域设置于该具微波穿透性的旋转窗台的上方，并将进入的微波能量局限于第一阻挡板及干式产物出口(或第二阻挡板)之间。湿气出口与气体收集单元链接，可用以收集来自热裂解区域的湿的热裂解气体，且该湿气出口设置于该具有微波穿透性的旋转窗台的上方。该干式产物出口与该腔体连结，用以收集于该具有微波穿透性的旋转窗台上的热裂解后的干式产物。该腔体内的气体组成为惰性气体，且不会添加氧气于该腔体中。为实施本专利技术的微波辅助式热裂解系统操作，本专利技术还提供一种通过使用该微波辅助式快闪热裂解系统来快闪热裂解原料的方法。该方法包含:将原料由原料进料口导入腔体；通过具有微波穿透性的旋转窗台的带动，将载于窗台上的原料通过空隙区，进入热裂解区域以微波能量进行热裂解；该微波能量从微波进入口上传，并穿过该具有微波穿透性的旋转窗台进入热裂解区域；其中在快闪热裂解过程中会产生湿式热裂解气体和已热裂解的干式产物；再由气体收集单元透过湿气出口收集湿式热裂解气体；而热裂解后的干式产物则输送到干式产物出口并运到腔体外。通过本专利技术，微波热裂解系统相比一般的微波热裂解必须具备强微波能量区，微波辅助式快闪热裂解才能有效地进行。本专利技术的微波辅助式快闪热裂解系统所产生的热裂解气体可含有较少的碳氢化合物。【专利附图】【附图说明】图1(a)、l (b)和I (C)为本专利技术部分实施例的示意图；图2Ca)和2 (b)为本专利技术部分实施例中的调整结构的示意图；图3(a)、3 (b)和3 (C)为本专利技术部分实施例中的气体收集单元结构的示意图；图4为本专利技术部分实施例中的热裂解气体离开腔体路径的示意图；图5(a)、5 (b)和5 (C)为本专利技术部分实施例中的具有微波穿透性的旋转窗台的运作侧视图；图6(a)、6 (b)和6 (C)为可应用于本专利技术的不同形式的具有微波穿透性的旋转窗台的不意图；图7(a)、7 (b)和7 (C)为本专利技术部分实施例中的具有微波穿透性的旋转窗台的运作俯视图；图8(a)、8 (b)、8 (c)和8 (d)为可应用于本专利技术部分实施例的一种第一阻挡板的不意图；图9(a)、9 (b)和9 (C)为可应用于本专利技术部分实施例的一种第一阻挡板的示意图；图10为可应用于本专利技术部分实施例的一种第二阻挡板的示意图；图11 (a)、ll (b)、ll (c)和11 (d)为可应用于本专利技术部分实施例的一种第二阻挡板的不意图；图12 (a)、12 (b)和12 (c)为可应用于本专利技术部分实施例的多种调整板的示意图；图13 (a)、13 (b)、13 (c)、13 (d)和13 (e)为可应用于本专利技术部分实施例的多种调整板的示意图；图14 Ca)和14 (b)为可应用于本专利技术部分实施例的多种调整板的示意图；图15 (a)、15 (b)和15 (c)为可应用于本专利技术部分实施例的多种升降机构的示意图；图16为可应用于本专利技术的一个实施例的一种升降机构的不意图；图17 Ca)和17 (b)为可应用于本专利技术部分实施例的一种原料进料口的示意图；图18 (a)、18 (b)、18 (c)和18 (d)为可应用于本专利技术部分实施例的多种原料进料口的不意图；图19为可应用于本专利技术部分实施例的一种原料进料口的示意图； 图20 Ca)和20 (b)为可应用于本专利技术部分实施例的多种原料进料口的示意图；图21 (a)、21 (b)和21 (C)为可应用于本专利技术部分实施例的多种微波进入口的示意图；图22为可应用于本专利技术部分实施例的多种微波产生器的示意图；图23 Ca)和23 (b)为可应用于本专利技术部分实施例的多种抽取器的示意图；图24为本专利技术的一种实施例的示意图；图25为本专利技术的一种实施例的示意图；图26为本专利技术的一种实施例的示意图。附图标记说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波辅助式快闪热裂解系统，包含：至少一个微波产生器，其连接于腔体；其中所述腔体包含：至少一个原料进料口，至少一个第一阻挡板，具有微波穿透性的旋转窗台，至少一个微波进入口，至少一个湿气出口，以及至少一个干式产物出口；其中所述原料进料口是用以将原料引导至所述具有微波穿透性的旋转窗台；所述原料进料口设置于所述具有微波穿透性的旋转窗台上方，且设置于所述第一阻挡板前方；其中所述第一阻挡板是用于将所述原料平整摊平在所述具有微波穿透性的旋转窗台上，并将所述腔体分隔为不同的热裂解区域，所述热裂解区域即用以提供快闪热裂解反应进行；其中所述第一阻挡板设置于所述具有微波穿透性的旋转窗台上方，以及在所述第一阻挡板和所述具有微波穿透性的旋转窗台之间存在空隙区；其中所述空隙区高度是可调整的，而所述高度用于决定输入原料的厚度；其中所述具有微波穿透性的旋转窗台会带动所述输入原料经由所述空隙区进入所述热裂解区域；其中所述热裂解区域设置于所述微波进入口上方；其中所述微波进入口与所述微波产生器连结，用以将微波能量往上地导入所述热裂解区域；所述热裂解区域系设置于所述具有微波穿透性的旋转窗台的上方，并将进入的微波能量局限于第一阻挡板及干式产物出口之间；其中所述湿气出口与气体收集单元链接，用以收集来自所述热裂解区域的湿式热裂解气体，且所述湿气出口设置于所述具有微波穿透性的旋转窗台的上方；其中所述干式产物出口与所述腔体连结，用以收集在所述具有微波穿透性的旋转窗台上的热裂解后的干式产物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔·伊瓦尔·卡辛，
申请(专利权)人：北欧生质能源公司，费斯能源转换有限公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO