无轴搅拌微波裂解反应器制造技术

本发明专利技术提出一种无轴搅拌微波裂解反应器，用以解决现有的微波裂解设备工作效率低下、运行成本高、反应器炉体内温度不均匀、进料不畅、搅拌器与波源发生碰撞搅拌不畅通、附着物难以清除以及裂解产物胶质和蜡状产物堵塞出口难以清除等技术问题。本发明专利技术包括反应罐主体，所述反应罐主体的上部分别设有进料口和排气口，反应罐主体的下部设有出料口，反应罐主体的内部设有反应腔；所述反应腔内设置有微波发生装置和无轴搅拌装置，所述微波发生装置连接有电控装置。本发明专利技术不仅克服微波裂解反应器需要搅拌物料而使波源无法按照需求布置的问题，同时满足炉内物料能够充分搅拌，具有自清洗功能，且合适布置波源能够保持炉体温度均匀一致。

【技术实现步骤摘要】
无轴搅拌微波裂解反应器
本专利技术涉及环保设备
，具体涉及一种无轴搅拌微波裂解反应器。
技术介绍
随着社会环保要求的加强以及农业生产效率的提高，越来越多的垃圾、秸秆、废旧塑料需要处理。在传统的处理方法中：焚烧发电、填埋、生物发酵制取能源、热裂解制取能源、波裂解制取能源、直接分拣利用等等，有多种方法来进行处理，但是这些方法均存在一定的缺陷，如分拣利用人工工作量大，利用率低；焚烧发电发电效率低，每吨仅能发电284度左右；填埋浪费土地，造成二次污染；生物发酵处理设备投资大，残留物多，过程需要消耗一部分碳源，造成能源浪费；热裂解效率低、容易造成糊化焦化，设备运行稳定性差；波裂解效率较高、分解充分、设备运行稳定，从理论上讲对垃圾波裂解进行发电每吨垃圾可以发电2300度左右，是垃圾直接焚烧的、发电效率的8倍以上，但是受磁控管波源工作范围333.3mm的限制，波源需要靠近裂解物，波裂解过程需要不停搅拌、磁控管波源还需要不间断冷却等一系列条件的限制，设备无法大型化、单位设备能耗居高不下。实验室小试结果令人满意，一旦大型化就能效很低，能够实现小试运行、无法实现规模化的经济运行。如何降低设备能耗、提高单位波裂解设备效率的问题亟待解决。微波裂解是利用频率介于300MHz～300GHz的高频电磁波整体穿透有机物的性能，将能量迅速传至反应物的官能团上，加热同时引起高频振动，实现迅速裂解有机物的目的。微波加热是电磁场中由介质损耗引起的体积加热，在电磁场作用下，分子运动由原来杂乱无章的状态变成有序的高频振动，分子动能转变成热能，达到均匀加热，并打破分子间连接键的目的。基于以上微波加热的特点，国内外研究者开发了多种微波裂解设备，将微波加热应用到有机质热解领域，显示了微波热解的优越性，是一种替代常规热解的很好选择。公告号为CN102140362A、CN102205341A、CN103071442A、CN203333590U、CN102492442A、CN2868632A等中国专利公开了多种微波裂解反应装置，然而上述专利技术都未从根本上解决问题，国家立项863重大课题进行攻关，经过多年研究也未能从根本上解决问题，究其原因：设备效率低下、运行成本高；同时还存在反应器炉体内温度不均匀、进料不畅、附着物难以清除以及裂解产物胶质和蜡状产物堵塞出口难以清除等问题。
技术实现思路
针对现有的微波裂解设备工作效率低下、运行成本高、反应器炉体内温度不均匀、进料不畅、搅拌器与波源发生碰撞搅拌不畅通、附着物难以清除以及裂解产物胶质和蜡状产物堵塞出口难以清除等技术问题，本专利技术提出一种无轴搅拌微波裂解反应器，不仅克服微波裂解反应器需要搅拌物料而使波源无法按照需求布置的问题，同时满足炉内物料能够充分搅拌，具有自清洗功能，且合适布置波源能够保持炉体温度均匀一致。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种无轴搅拌微波裂解反应器，包括反应罐主体，所述反应罐主体的上部分别设有进料口和排气口，反应罐主体的下部设有出料口，反应罐主体的内部设有反应腔；所述反应腔内设置有微波发生装置和无轴搅拌装置，且无轴搅拌装置位于微波发生装置的上方，所述微波发生装置连接有电控装置。所述微波发生装置至少设置有两组且分别对应进料口和出料口，两组微波发生装置的上方均安装有无轴搅拌装置。每组微波发生装置均包括多个微波发生器，多个微波发生器分别通过多条相互交叉或平行设置的支撑梁固定在反应腔内。所述无轴搅拌装置包括多个高压喷嘴和多条输送流体的管道，每条管道均包含多条管路，且多条管路交叉或水平固定在反应腔内；所述高压喷嘴安装在管路上并与管路相连通，且高压喷嘴位于微波发生器的上方。所述电控装置包括电源和控制器，且电源与控制器相连接；所述微波发生器通过电源控制线分别与电源和控制器相连接。所述反应罐主体为立式结构，且反应罐主体的上部为椭球形；所述排气口竖直设置在反应罐主体的上部，进料口设置在反应罐主体上部椭球形的一侧。所述反应罐主体为卧式结构，排气口和进料口并列且同向设置在反应罐主体的上部。采用上述结构的本专利技术，通过在反应腔内设置微波发生器并在微波发生器的上方设置高压喷嘴，裂解物料放入反应罐主体的进料口内后，在高压喷嘴喷出流体的搅拌作用下进入反应腔内，微波发生器产生的微波可使反应腔内的温度均匀，且入口处的温度可快速达到500℃以上，高压喷嘴喷出的流体能够对反应腔内的废料进行均匀搅拌，实现废料裂解迅速、完全；裂解产物中的重组分、胶质和蜡状产物可在反应器的出口处进行二次裂解，防止堵塞在反应器的出口处；同时所设置的高压喷嘴还可对反应腔进行全方位清洗，防止粘结。本专利技术整体结构简单，操作方便，容易生产控制，不产生二次污染。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1的结构示意图；图2为本专利技术实施例2的结构示意图。图中，1为进料口，3为反应腔，4为微波发生器，5为电控装置，6为排气口，7为出料口，8为电源控制线，11为支撑梁，12为管道，13为高压喷嘴，15为支座。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1，如图1所示，本专利技术提供了一种无轴搅拌微波裂解反应器，包括反应罐主体，反应罐主体的下部固定有支座15，所述反应罐主体的上部设有进料口1、下部设有出料口7，反应罐主体的内部设有反应腔3，该反应腔为外径为300mm--12000mm、高度为1000mm--20000mm的罐装结构。本实施例中，所述反应罐主体为立式结构，反应罐主体的上部为椭球形，所述的进料口1开设在反应罐主体上部椭球形的侧边处，使用时，可将秸秆、垃圾、废塑料等废料通过进料口1放入反应腔3内。所述反应腔3内设置有微波发生装置，且该微波发生装置至少设置有两组，这两组微波发生装置分为上下两层设置，每组微波发生装置均包括多个微波发生器4，多个微波发生器4分别通过多条相互交叉或平行设置的支撑梁11固定在反应腔3内。此处的支撑梁11可为悬臂梁或者横梁或者圈梁。本实施例中，所述的微波发生器4采用频率为300MHz--2450MHz的磁控管作为微波源，能够产生微波辐射，通过微波辐射波引起有机物发热并使其中含有碳-碳化学键的重复单元产生共振，从而使碳-碳化学键在共振条件下形成断裂，进而定向地形成小分子有机物的裂解反应，以提高秸秆、工业垃圾与生活垃圾中有机物的裂解率与转化率，获得可回收再利用的能源产品。为确保反应腔3内的温度一致以及废料能够快速、完全裂解，微波发生装置可设置三组并沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无轴搅拌微波裂解反应器，包括反应罐主体，其特征在于：所述反应罐主体的上部分别设有进料口（1）和排气口（6），反应罐主体的下部设有出料口（7），反应罐主体的内部设有反应腔（3）；所述反应腔（3）内设置有微波发生装置和无轴搅拌装置，且无轴搅拌装置位于微波发生装置的上方，所述微波发生装置连接有电控装置（5）。/n

【技术特征摘要】
1.一种无轴搅拌微波裂解反应器，包括反应罐主体，其特征在于：所述反应罐主体的上部分别设有进料口（1）和排气口（6），反应罐主体的下部设有出料口（7），反应罐主体的内部设有反应腔（3）；所述反应腔（3）内设置有微波发生装置和无轴搅拌装置，且无轴搅拌装置位于微波发生装置的上方，所述微波发生装置连接有电控装置（5）。


2.根据权利要求1所述的无轴搅拌微波裂解反应器，其特征在于：所述微波发生装置至少设置有两组且分别对应进料口（1）和出料口（7），两组微波发生装置的上方均安装有无轴搅拌装置。


3.根据权利要求2所述的无轴搅拌微波裂解反应器，其特征在于：每组微波发生装置均包括多个微波发生器（4），多个微波发生器（4）分别通过多条相互交叉或平行设置的支撑梁（11）固定在反应腔（3）内。


4.根据权利要求3所述的无轴搅拌微波裂解反应器，其特征在于：所述无轴搅拌装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉龙，余长银，陈万仁，
申请(专利权)人：郑州瑞邦精密机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41