一种用于微波高温连续氧化、还原的装置，包括炉体、炉腔、进料口和出料口，炉腔由预热段、加热段和冷却段组成，加热段设置有微波辐射源、环形器和微波波导管；炉体内设置有密封腔和隔离腔，密封腔和隔离腔之间设置有隔离层；炉腔底部承载有反应器。本实用新型专利技术的有益效果是：1、利用微波快速加热的优势，使物料迅速达到氧化、还原的条件，大规模工业化量产出满足要求的产品。2、炉体内设置的密封腔和隔离腔，可以作为独立的通风通道，确保还原或氧化效果。3、能够避免高温和反应过程中产生的腐蚀性气体对微波源和炉体的破坏，延长设备使用寿命和维修周期。4、有利于炉体的保温，减少连续氧化、还原反应所需的能量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
—种用于微波高温连续氧化、还原的装置
本技术涉及一种用于微波高温连续氧化、还原的装置。
技术介绍
工业化连续氧化、还原反应需要消耗大量的能量和时间，伴随出现的是大量的能耗和污染，生产成本居高不下。以氧化铁还原为例，需将铁矿石与焦炭混合均匀后压成球团，然后送入高温回转窑，通过燃烧焦炭产生大量的一氧化碳和热量，从而使铁矿石球团被一氧化碳还原成高温金属，此反应过程设备投资巨大，能源利用率低于50%，缺乏市场竞争力。现有的微波高温装置大部分停留在试验阶段，无法实现真正意义上的连续生产；有的装置在工作状态时，需要不断地补充氧化、还原或者保护气体，不能严格控制反应过程；有的装置无法准确控制温度与还原、氧化的关系，导致氧化或还原率不高，失去工业生产价值；以上便是微波高温工业化运用受到严重限制的关键原因，目前没有一种高温微波装置能用于规模化工业量产。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提供一种用于微波高温连续氧化、还原的 装置，可以实现工业化量产。这种用于微波高温连续氧化、还原的装置，包括炉体、炉腔、进料口和出料口，炉腔由预热段、加热段和冷却段组成，其特征在于，加热段设置有微波辐射源、环形器和微波波导管；炉体内设置有密封腔和隔离腔，密封腔和隔离腔之间设置有隔离层；炉腔底部承载有反应器。所述炉体为圆形、椭圆形或多边形。根据微波功率密度和微波能量场的分布决定微波波导管的数量和分布，微波辐射源从微波波导管导入炉体，使物料迅速达到氧化、还原的条件，物料能够进行充分反应，从而制备出纯度高、质量好的产品；微波波导管上连接的环形器，能够避免炉腔内因为微波不匹配而产生的反射波对微波辐射源和炉体造成的损害。本技术的有益效果是1、充分利用微波快速加热、整体加热、选择加热和非热效应的显著优势，使指定物料迅速达到氧化、还原的条件，能够大规模工业化量产出满足要求的产品。2、炉体内设置的密封腔和隔离腔，可以作为独立的通风通道，用于注入或排出任何气体，确保还原或氧化效果，在还原环境时防止空气进入造成的二次氧化问题，在氧化环境时确保氧化气氛。3、能够避免高温和反应过程中产生的腐蚀性气体对微波源和炉体的破坏，大大延长设备使用寿命和维修周期。4、有利于炉体的保温，减少连续氧化、还原反应所需的能量，节约30%以上的能源，符合低碳、环保的要求。5、本装置可以和其它加热装置在预热段和加热段联合使用，在节约能源的同时显著增加产量。附图说明图I是本技术内部结构示意图图2是图I的A-A剖视图图中1、微波辐射源，2、环形器，3、微波波导管，4、进料口，5、预热段，6、加热段，7、冷却段，8、炉腔，9、出料口，10、反应器，11、炉体，12、密封腔，13、隔离层，14、隔离腔。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施阐述如下参照图I和图2，炉腔8由预热段5、加热段6和冷却段7组成，加热段6设置有微波辐射源I、环形器2和微波波导管3 ;多边形炉体11的一侧设置有进料口 4，炉体11的另一侧设置有出料口 9，炉体11内设置有密封腔12和隔离腔14，密封腔12和隔离腔14之间设有隔离层13 ;炉腔8底部承载有反应器10，即为本技术。物料从进料口 4进入炉腔，经过预热段5预热后，在加热段6进行氧化、还原反应，再进入冷却段7冷却后从出料口 9排出。多个路径设置的微波波导管3，对微波加热区域的物料形成多个定向方位互不相同的微波辐射，从而得到不会相互干扰、电磁场分布均匀的加热区域。隔离层13为微波透波、耐高温、耐腐蚀的材料，可将炉腔8内的反应区域与微波辐射区域分开。密封腔12和隔离腔14可作为独立的通风通道。·权利要求1.一种用于微波高温连续氧化、还原的装置，包括炉体、炉腔、进料口和出料口，炉腔由预热段、加热段和冷却段组成，其特征在于，加热段设置有微波辐射源、环形器和微波波导管；炉体内设置有密封腔和隔离腔，密封腔和隔离腔之间设置有隔离层；炉腔底部承载有反应器。2.根据权利要求I所述的一种用于微波高温连续氧化、还原的装置，其特征在于，所述炉体为圆形、椭圆形或多边形。专利摘要一种用于微波高温连续氧化、还原的装置，包括炉体、炉腔、进料口和出料口，炉腔由预热段、加热段和冷却段组成，加热段设置有微波辐射源、环形器和微波波导管；炉体内设置有密封腔和隔离腔，密封腔和隔离腔之间设置有隔离层；炉腔底部承载有反应器。本技术的有益效果是1、利用微波快速加热的优势，使物料迅速达到氧化、还原的条件，大规模工业化量产出满足要求的产品。2、炉体内设置的密封腔和隔离腔，可以作为独立的通风通道，确保还原或氧化效果。3、能够避免高温和反应过程中产生的腐蚀性气体对微波源和炉体的破坏，延长设备使用寿命和维修周期。4、有利于炉体的保温，减少连续氧化、还原反应所需的能量。文档编号B01J19/12GK202590778SQ201220288578公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日专利技术者李学文, 鲍瑞, 何继军 申请人:李学文, 鲍瑞, 何继军本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于微波高温连续氧化、还原的装置，包括炉体、炉腔、进料口和出料口，炉腔由预热段、加热段和冷却段组成，其特征在于，加热段设置有微波辐射源、环形器和微波波导管；炉体内设置有密封腔和隔离腔，密封腔和隔离腔之间设置有隔离层；炉腔底部承载有反应器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李学文，鲍瑞，何继军，
申请(专利权)人：李学文，鲍瑞，何继军，
类型：实用新型
国别省市：
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