[發(fā)明專利]一種城市生活垃圾微波驅(qū)動(dòng)水熱碳化反應(yīng)釜裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910585915.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN110280196A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林有勝;肖漢敏;陳佰滿;胡欽華;冼俊廷;麥境治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): B01J19/12
• 分類號(hào): B01J19/12;B01J19/00;C10B53/00
• 代理公司: 深圳市惠邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44271
• 代理人: 殷齊齊

本發(fā)明涉及城市生活垃圾資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市生活垃圾微波驅(qū)動(dòng)水熱碳化反應(yīng)釜裝置及方法，微波發(fā)生器裝載臺(tái)上設(shè)置有微波發(fā)生器，下部釜體通過第一六角螺柱與中部釜體連接，下部釜體與中部釜體之間安裝有耐高壓透射玻璃，中部釜體表面安裝有冷水管路，中部釜體內(nèi)有玻璃釜體，釜體頂蓋通過第二六角螺柱安裝在中部釜體上，釜體頂蓋上安裝有槳式攪拌器、熱電偶、進(jìn)氣閥、安全閥、壓力表和排氣閥，本發(fā)明加熱速度快、過程熱損失少；比傳統(tǒng)方式的水熱碳化效果更為顯著，熱值提升幅度更大，固體燃料能量品位進(jìn)一步提高，且安裝簡(jiǎn)易、實(shí)用性強(qiáng)，可適用于科研院所或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行微波驅(qū)動(dòng)水熱碳化的研究，市場(chǎng)前景較為廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市生活垃圾資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種城市生活垃圾微波驅(qū)動(dòng)水熱碳化反應(yīng)釜裝置及方法。

背景技術(shù)

城市生活垃圾蘊(yùn)涵巨大的可再生低品位能源，科學(xué)合理的處置城市生活垃圾不僅避免二次污染，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源化與能源化利用。但城市生活垃圾存在能量密度底、初始含水率大等特點(diǎn)，如何從源頭實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾高效能源化及產(chǎn)物高值利用是近年來研究的熱點(diǎn)。

水熱碳化技術(shù)發(fā)展為實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)廢棄高效資源化利用提供了新的途徑。水熱碳化技術(shù)充分利用高溫高壓下水物理性質(zhì)的轉(zhuǎn)變，對(duì)高含水率固體廢棄物進(jìn)行高品位熱升級(jí)的過程，類似于煤在自然界形成的過程。水熱碳化以高品位固體燃料為目標(biāo)產(chǎn)物，將固體廢棄物和水按一定比例混合放入反應(yīng)釜中，在一定的溫度(180～300℃)、壓力(1.4～27.6MPa)和反應(yīng)時(shí)間(0.2h～4.0h)下進(jìn)行的反應(yīng)，最終形成一種清潔、高品位的固體燃料。由于在密閉體系中進(jìn)行，避免了汽化潛熱損失以及固體燃料水熱碳能量密度大幅提升，因此水熱碳化技術(shù)被譽(yù)為環(huán)境友好型的熱升級(jí)技術(shù)，其前景巨大。

現(xiàn)有水熱碳化設(shè)備通常采用高溫高壓反應(yīng)釜，加熱模式為傳統(tǒng)電加熱，導(dǎo)致水熱碳化實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)研究耗時(shí)長(zhǎng)、外體散熱損失大，不利于充分發(fā)揮水熱碳化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，也不適用于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行城市生活垃圾驅(qū)動(dòng)水熱碳化的實(shí)驗(yàn)及研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種城市生活垃圾微波驅(qū)動(dòng)水熱碳化反應(yīng)釜裝置及方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種城市生活垃圾微波驅(qū)動(dòng)水熱碳化反應(yīng)釜裝置，包括反應(yīng)釜底座、下部釜體、中部釜體和釜體頂蓋，反應(yīng)釜底座由釜體底盤和微波發(fā)生器裝載臺(tái)組成，微波發(fā)生器裝載臺(tái)安裝在釜體底盤頂部，微波發(fā)生器裝載臺(tái)上以微波發(fā)生器裝載臺(tái)中心為圓心等角度設(shè)置有若干微波發(fā)生器，下部釜體固定在微波發(fā)生器裝載臺(tái)上且下部釜體通過第一六角螺柱與中部釜體連接，下部釜體與中部釜體之間安裝有耐高壓透射玻璃，中部釜體表面安裝有沿中部釜體表面螺旋上升的冷水管路，中部釜體內(nèi)設(shè)置有用于承載反應(yīng)物質(zhì)的玻璃釜體，玻璃釜體的底部緊貼于耐高壓透射玻璃上，釜體頂蓋通過第二六角螺柱安裝在中部釜體上，釜體頂蓋的中部位置安裝有用于反應(yīng)過程攪拌反應(yīng)物的槳式攪拌器，槳式攪拌器的攪拌端位于玻璃釜體內(nèi)，釜體頂蓋靠近玻璃釜體的一面上安裝有熱電偶，釜體頂蓋上安裝有進(jìn)氣閥、安全閥、壓力表和排氣閥。

更進(jìn)一步地，微波發(fā)生器由微波磁控管與微波導(dǎo)管連接組成，微波導(dǎo)管朝向耐高壓透射玻璃設(shè)置。

更進(jìn)一步地，微波發(fā)生器裝載臺(tái)橫截面為圓形，微波磁控管電性連接外部的PID控制器，微波發(fā)生器共個(gè)，單個(gè)微波磁控管的功率在0-500W之間，4個(gè)微波發(fā)生器呈菱形分布在微波發(fā)生器裝載臺(tái)上，4個(gè)微波發(fā)生器的中心位于微波發(fā)生器裝載臺(tái)的圓心上。

更進(jìn)一步地，釜體底盤、微波發(fā)生器裝載臺(tái)、下部釜體、中部釜體和釜體頂蓋均由不銹鋼316L的材質(zhì)制成。

更進(jìn)一步地，耐高壓透射玻璃和玻璃釜體的材質(zhì)均為L(zhǎng)i₂O-Al₂O₃-SiO₂。

更進(jìn)一步地，熱電偶為K型熱電偶。