[發明專利]有機廢氣高溫熱解裝置

有效

• 申請號: 201811624640.4
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109675400B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王浩;劉良蘭;趙子健;郭歡歡
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;C04B35/453;C04B35/622
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王杰

1.一種有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，包括外殼箱體、石英管、氧化鋅蜂窩陶瓷和磁控管；所述外殼箱體上設置有機廢氣進氣口和有機廢氣出氣口；所述石英管安裝于所述外殼箱體內，石英管一端安裝于所述有機廢氣進氣口處、另一端安裝于所述有機廢氣出氣口處；所述氧化鋅蜂窩陶瓷填充于所述石英管內部，形成微波高溫反應床；所述磁控管安裝于所述外殼箱體的外部，用于對所述氧化鋅蜂窩陶瓷進行微波輻射加熱；所述外殼箱體內部形成諧振腔；所述外殼箱體內層設有冷卻水循環夾層，所述冷卻水循環夾層設有冷卻水入口和冷卻水出口；

所述氧化鋅蜂窩陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

(1)粉體原料配制：選擇合適的燒結助劑，將燒結助劑在球磨機中研磨30～60min，燒結助劑與氧化鋅粉按重量比1:(15～25)混合均勻，得到粉體原料；

(2)泥料制備：稱取占所得粉體原料總重量20～35wt％的水、1～1.5wt％的分散劑、1～2wt％的潤滑劑、4～8wt％的塑性劑，將上述分散劑、潤滑劑和塑性劑緩慢加入水中進行攪拌均勻，與所得粉體原料一起混料，得到塑性膠團泥料；

(3)泥坯制備：將步驟(2)得到的塑性泥料放入真空煉泥機中進行真空煉泥，得到與成型機料筒規格配套的泥坯；

(4)擠出成型：將步驟(3)得到的泥坯放入真空擠出機中，通過模具擠制出所需尺寸的氧化鋅蜂窩陶瓷素坯；

(5)干燥定型：將步驟(4)得到的蜂窩陶瓷素坯進行干燥，直到坯體中的含水率≤2％，保持蜂窩孔道的平行結構，坯體被定型為所需規格的蜂窩陶瓷半成品；

(6)坯體排膠：將步驟(5)定型后的蜂窩陶瓷半成品進行有機物排除；

(7)產品燒成：將步驟(6)中按照尺寸要求加工好的蜂窩陶瓷半成品放入窯爐中進行燒成，最終得到所需的微波吸收發熱氧化鋅蜂窩陶瓷。

2.根據權利要求1所述的有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，所述氧化鋅蜂窩陶瓷填充于所述石英管中央位置，所述磁控管安裝于所述外殼箱體的外部并位于所述氧化鋅蜂窩陶瓷的正下方。

3.根據權利要求1所述的有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，所述有機廢氣進氣口與機廢氣出氣口處均安裝有用于密封所述外殼箱體的密封套，所述密封套安裝于所述石英管的外圈。

4.根據權利要求1所述的有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，所述氧化鋅蜂窩陶瓷的外部設置保溫耐火磚，所述保溫耐火磚包覆于所述石英管的外圈，用于給反應區保溫，同時防止高溫區熱輻射傳播到箱體外殼造成爐體溫度過高，保障安全。

5.根據權利要求1所述的有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，所述石英管的有機廢氣出氣口設有熱電偶，用于實時檢測爐內溫度。

6.根據權利要求1所述的有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，所述氧化鋅蜂窩陶瓷的制備方法中，步驟(1)涉及的氧化鋅粉體為具有微波吸收發熱特性的四針狀氧化鋅晶須，粒徑為4～6μm；燒結助劑選用硅酸鈉或硼砂，或者選用硅酸鈉與硼砂的混合物，硅酸鈉與硼砂按重量比1:(0.5～2)混合均勻。

7.根據權利要求1所述的有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，所述氧化鋅蜂窩陶瓷的制備方法中，步驟(2)中，所述的分散劑為聚丙烯酸鈉，所述的潤滑劑為甘油，所述的塑性劑為黃湖精、羧甲基纖維素鈉或阿拉伯樹膠。

8.根據權利要求1所述的有機廢氣高溫熱解裝置，其特征在于，所述氧化鋅蜂窩陶瓷的制備方法中，步驟(5)中氧化鋅蜂窩陶瓷素坯的干燥方法為室溫陰干或40～60℃加熱烘干；步驟(6)中對干燥后的坯體進行有機物排除，排膠溫度為200～600℃，保溫時間為2～4h；步驟(7)中燒結時間為6～8h，燒結溫度為800～1000℃，保溫時間為1～3h。