CN112375578A - 一种可连续进料的微波裂解系统 - Google Patents
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Abstract
如图1所示，一种可连续进料的微波裂解系统可以分成三个部分，第一部分是进料系统(1)，第二部分是微波反应系统(2)，第三部分是出料系统(3)；第一部分主要由进料舱(1‑1)、进料转子(1‑2)、进料通道(1‑3)、进料电机(1‑4)、电动进料阀门(1‑5)、送料绞龙(1‑6)、送料管道(1‑7)、送料电机(1‑8)构成；第二部分主要由主轴电机(2‑1)、搅拌绞龙(2‑2)、下侧磁控管组(2‑3)、反应腔体(2‑4)，机架(2‑5)、前侧磁控管组(2‑6)、上侧磁控管组(2‑7)组成；第三部分主要由出料通道(3‑1)、出料绞龙(3‑2)、出料电机(3‑3)、电动出料阀门(3‑4)、冷却塔(3‑5)、冷却塔排气管(3‑7)、冷却塔进气管(3‑8)、储渣罐(3‑9)组成；所述反应腔体(2‑4)安装在整机框架(2‑5)上；下侧磁控管组(2‑3)、前侧磁控管组(2‑6)、上侧磁控管组(2‑7)都被分成两列，依次错落排列安装在反应腔体(2‑4)的三面；本系统可适应各种农业废弃物，例如木屑、秸秆、果皮等，以及餐厨垃圾。本系统可连续依次进行进料、裂解与出料作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用微波作为加热源，对秸秆、木料等农业废弃物及餐厨垃圾在缺氧环境下进行高温裂解的设备，属于固体废弃物资源化利用领域。
背景技术
随着社会的发展及一次能源的逐渐消耗，寻找一种新型的可再生能源成为人类可持续发展道路上必须解决的难题之一。我国每年均会产生大量农业废弃物。目前处理此类固体废弃物的主要方法为直接燃烧，但此种方式不仅能量利用效率低，且会造成大气污染。微波加热在近些年逐渐被应用到处理农业废弃物上，微波加热能实现对农业废弃物的选择性加热，能得到较高的升温速率。故本发明利用微波作为加热源，对农业废弃物在缺氧的环境下进行高温裂解，用以产生拥有高利用价值的产品。
发明内容
本发明所需要解决的技术问题是设计一种可连续进料的微波裂解系统，其可高效地将农业废弃物转化为可利用的高附加值产品；本装备可以实现对农业废弃物实现大批量的处理；在反应腔里，这些农业废弃物在无氧的环境下被微波加热至500-600℃高温，将其裂解具有高利用价值的生物气、生物油以及生物炭，解决农业废弃物带来的环境污染问题，也是微波裂解农业废弃物从实验室研究阶段转向中试设备的重要一步。
附图说明
图1是本发明连续微波裂解装置的示意图；
图2是本发明出料通道和出料绞龙的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，可连续进料的微波裂解系统是主要由三部分组成，第一部分是进料系统(1)，第二部分是微波加热裂解系统(2)，第三部分是出料系统(3)。
进料系统(1)的实施方案如下：首先开启电动进料阀门(1-6)，再分别运行进料电机(1-4)启动进料转子(1-2)，运行送料电机(1-8)带动送料绞龙(1-7)，盛放在进料舱(1-1)中的农业废弃物通过自重下落，在进料电机(1-4)的作用下匀速下落至送料管道(1-7)，再在送料绞龙(1-6)的作用下，将输送物料至反应腔(2-4)；当物料加至足量的时候，进料电机(1-4)和送料电机(1-9)关闭，进料转子(1-2)和送料绞龙(1-7)停止运行，电动进料阀门(1-5)关闭。
在完成进料后，确定电动进料阀门(1-5)以及电动出料阀门(3-4)关闭后，才可以开启微波加热裂解系统(2)，这样可以保证气体仅从出气孔(3-10)排出，反应腔体(2-4)的拥有密闭的环境，反应时没有氧气进入，以及防止在搅拌绞龙(2-2)运行时，物料落入出料通道(3-1)；然后开启前侧磁控管(2-6)，上侧磁控管(2-7)还有下侧磁控管(2-3)对产物进行加热，同时主轴电机(2-1)带动搅拌绞龙(2-2)搅拌里面的物料从而使其受热更加均匀，保证物料的裂解反应整体同时进行；反应产生的生物气从出气孔(3-10)及时排出，通过进气管(3-8)进入冷却塔(3-5)；生物气经过冷却塔(3-5)的冷却后，可以将掺杂在其中的生物油冷凝成液体；将止流阀门(3-6)打开，液化的生物油在此处流出从而被收集，剩余气体从冷却塔排气管(3-7)排出。
待反应结束后，打开电动出料阀门(3-4)，运行主轴电机(2-1)带动搅拌绞龙(2-2)将反应残渣运送至反应腔体(2-4)末端，使之落入出料通道(3-1)，出料电机(3-3)带动出料绞龙(3-2)，将残渣运送至储渣罐(3-9)，待残渣运出完毕，关闭电动出料阀门(3-4)，关闭主轴电机(2-1)和出料电机(2-2)。
至此一个反应循环结束，如需再次反应物料，重新按照之前的进料和运行方式。
以上已以较佳实施公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种可连续进料的微波裂解系统由三个部分组成，第一部分是进料系统(1)，第二部分是微波加热裂解系统(2)，第三部分是出料系统(3)；第一部分进料系统和第二部分微波加热裂解系统通过送料管道(1-7)和反应腔体(2-4)焊接连接；第二部分微波加热裂解系统和第三部分出料系统有两个连接处，分别是反应腔体(2-4)和出料通道(3-1)通过焊接连接；连接处位于反应腔体(2-4)末端下侧；反应腔体(2-4)和冷却塔进气管(3-8)通过螺栓连接，连接处位于反应腔体(2-4)末端上侧。
2.根据权利要求1所述的一种可连续进料的微波裂解系统，其特征在于所述的进料系统(1)由进料舱(1-1)、进料转子(1-2)、进料通道(1-3)、进料电机(1-4)、电动进料阀门(1-5)、送料绞龙(1-6)、送料管道(1-7)、送料电机(1-8)构成，其中进料舱(1-1)、进料转子(1-2)、进料通道(1-3)、电动进料阀门(1-5)、送料管道(1-7)依次通过螺栓同轴连接，送料绞龙(1-6)、送料管道(1-7)、送料电机(1-8)同轴安装，进料电机(1-4)驱动进料转子(1-2)将放置在进料舱(1-1)的物料均匀地送至送料管道(1-7)，送料电机(1-8)驱动送料绞龙(1-6)将物料匀速送入反应腔体(2-4)。
3.根据权利要求1所述的一种可连续进料的微波裂解系统，其特征在于所述的微波加热裂解系统(2)由主轴电机(2-1)、搅拌绞龙(2-2)、下侧磁控管组(2-3)、反应腔体(2-4)，机架(2-5)、前侧磁控管组(2-6)、上侧磁控管组(2-7)组成，磁控管组依次用螺栓紧固在反应腔体(2-4)地上下前三面，下侧磁控管组(2-3)和上侧磁控管组(2-7)这两侧都有12个磁控管，分成两列依次排开，相邻地磁控管安装方向错开90°，防止磁控管地互相干扰，前侧磁控管组(2-6)也是相同地排列方式，数量只有8个；反应腔体(2-4)依靠自身重力固定在机架(2-5)上；工作时，主轴电机(2-1)带动搅拌绞龙(2-2)搅拌物料，使物料的受热均匀，保证反应地同时进行。
4.根据权利要求1所述的一种可连续进料的微波裂解系统，其特征在于所述的出料系统(3)是由出料通道(3-1)、出料绞龙(3-2)、出料电机(3-3)、电动出料阀门(3-4)、冷却塔(3-5)、排气管(3-7)、进气管(3-8)、储渣罐(3-9)、出气孔(3-10)组成；反应腔体(2-4)在反应时产生的气体从出气孔(3-10)排出，顺着进气管(3-8)进入冷却塔(3-5)，经过冷却塔(3-5)的冷却后，可以将止流阀门(3-6)打开，液化的生物油在此处流出从而被收集，剩余气体从冷却塔排气管(3-7)排出；生物质反应后残留的生物炭在打开电动出料阀门(3-4)后，通过自重落入出料通道(3-1)，再由出料电机(3-3)带动出料绞龙(3-2)将残渣运送到储渣罐(3-9)。
5.根据权利要求1所述的一种可连续进料的微波裂解系统的特征在于：本系统可适应一些有机固体废弃物原料，例如农业废弃物：秸秆、树枝等，以及餐厨垃圾等，且本系统可连续进行进料、裂解与出料作业。
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