[發明專利]一種可實時測溫的多模微波真空熱解裝置

在審

• 申請號: 201910689196.2
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN110479198A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 蔣莉;張莉;陸威宇;朱皓;劉芳
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;C10B53/02
• 代理公司: 32231 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 顧翰林<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于微波真空熱解裝置技術領域，具體而言，涉及一種可實時測溫的多模微波真空熱解裝置，包括微波發生器、微波爐腔、連接波導、真空泵、石英管和測溫裝置，其中微波發生器和微波爐腔通過連接波導相連形成微波電路，真空泵置于微波爐腔外，石英管置于微波爐腔內，真空泵和石英管通過管線相連，測溫裝置一端置于石英管內，測溫裝置另一端和微波發生器電性連接。本發明可對熱解物質進行溫度的實時測量，測量數據經分析符合常理，可滿足科研應用。對溫度的實時測量不僅可以實時反映不同功率下微波熱解溫度變化狀態，也可對溫度數據微分得到不同功率和升溫速率之間的內在聯系，可以此探究微波真空熱解規律。

技術領域

本發明屬于微波真空熱解裝置技術領域，具體而言，涉及一種可實時測溫的多模微波真空熱解裝置。

背景技術

目前生物質熱解加熱方式主要為常規加熱，熱源通過傳導、對流和輻射完成能量從樣品表面到內部的傳遞，直至達到溫度梯度內外熱平衡，為避免溫度梯度的影響通常會采用緩慢升溫以保持等溫，而緩慢的升溫速率將會導致高能耗，熱梯度阻礙熱解氣體的釋放，一些揮發性成分因此保留在樣品中而導致非均勻的微結構和低值總孔隙體積和BET表面積。因此，產品的質量不穩定且常常達不到預期的結果。

相比于常規加熱，微波加熱由于具有多種優勢，是一種很有前景的加熱方式。微波是一種頻率在300MHz-300GHz之間的超高頻電磁波，與無線電波、紅外線、可見光同等性質。微波加熱可以實現內外同時加熱，而且具有加熱速度快、加熱均勻、節能高效、易于控制以及選擇性加熱等特點，在生物質熱解領域受到廣泛關注和研究。微波輻射時直接與物質內部微粒進行能量交換，電磁能在介質材料內部進行熱傳遞，快速實現物質整體加熱。微波加熱時的溫度由物質本身吸收微波的能力決定，用tanδ表征。tanδ值越大表示該物質吸收微波的性能越好，反之tanδ太小則不能用于微波加熱。因此相同加熱時間下相同功率的微波在加熱不同物質時由于吸收微波能力不同所產生的溫度也不相同，而研究物質微波熱解規律時加熱溫度是一項重要參數。但是對多模微波真空熱解裝置測溫具有一定的難度，不僅要維持反應腔體的真空度，同時也要防止在裝置上打孔造成微波泄露危害。例如專利CN108203217A提出“一種油基鉆屑連續式微波熱解設備”，由于含油固體廢棄物的熱解技術處理方案是將其在絕氧的條件下加熱到450℃左右甚至更高，但該裝置未含溫度測量裝置，不能實時測量熱解溫度，不能反映油基鉆屑微波熱解反應過程中溫度的變化情況。另外專利CN107200452A提出了“微波熱解污泥的裝置及方法”，包括微波反應裝置、水蒸氣回收裝置以及油氣回收裝置，其中微波反應腔中設置的第一微波發生器使得微波反應腔在微波反應腔的進口至出口方向具有溫度依次升高的多個溫度區域，但并未提及安裝實時測溫裝置，第一溫度區域的溫度設置為600℃至800℃，第二溫度區域的溫度設置為800℃至900℃。微波以功率控制大小，若無實時測溫裝置，難以確定第一和第二溫度區域的溫度的真實情況。

發明內容

為解決現有技術存在的不能對熱解溫度進行實時測量的缺陷，本發明提供了一種可實時測溫的多模微波真空熱解裝置。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種可實時測溫的多模微波真空熱解裝置，包括微波發生器、微波爐腔、連接波導、真空泵、石英管和測溫裝置，其中上述微波發生器和上述微波爐腔通過上述連接波導相連形成微波電路，上述真空泵置于上述微波爐腔外，上述石英管置于上述微波爐腔內，上述真空泵和上述石英管由管線相連，上述測溫裝置一端置于上述石英管內，上述測溫裝置另一端和上述微波發生器電性連接。

在本發明提供的實施例中，上述微波發生器上設有人機界面，上述人機界面用于設置上述微波發生器發出的微波功率和微波輻射時間，并可實時顯示上述測溫裝置測出的熱解溫度曲線。

在本發明提供的實施例中，上述微波爐腔上設有等電位端口，上述等電位端口一端位于上述微波爐腔外部，上述等電位端口另一端位于上述微波爐腔內部。