[發明專利]基于微波加熱的氣化裂解裝置及快速制備硫磺氣體的方法

在審

• 申請號: 202110761165.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113336196A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 龐仁杰;張國興;儲學群
• 申請（專利權）人: 上海三夫工程技術有限公司
• 主分類號: C01B17/02
• 分類號: C01B17/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

1.基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，該裝置包括氣化裂解爐殼體(2)及微波發生系統(1)，所述的氣化裂解爐殼體(2)的內壁上設有絕熱層(3)，所述的氣化裂解爐殼體(2)的內部由上而下依次設有進料室(21)、氣化室(22)、過熱室(23)及出料室(24)，所述的過熱室(23)與出料室(24)之間設有分隔器(4)，該分隔器(4)上開設有透氣孔，所述的微波發生系統(1)與氣化室(22)和/或過熱室(23)相適配，所述的氣化裂解爐殼體(2)選用能反射微波的金屬材料，所述的絕熱層(3)選用能穿透微波的耐高溫絕熱材料，所述的分隔器(4)選用能反射微波或吸收微波的材料。

2.根據權利要求1所述的基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的氣化裂解爐殼體(2)的材質為碳鋼、不銹鋼、鋁合金或鈦材中的一種或更多種，所述的絕熱層(3)的材質為陶瓷纖維或硅酸鋁中的一種或更多種，所述的分隔器(4)的材質為SS310不銹鋼、高鉻鑄鐵、二硅化鉬、碳化硅或介波陶瓷中的一種或更多種。

3.根據權利要求1所述的基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的氣化室(22)及過熱室(23)裝填有加熱載體(5)，所述的加熱載體(5)選用能吸收微波的惰性極性材料。

4.根據權利要求3所述的基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的加熱載體(5)的材質為活性炭、碳化硅陶瓷或微波介質陶瓷。

5.根據權利要求1所述的基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的微波發生系統(1)包括微波電源(11)、微波發生源(12)及波導管(13)，所述的微波電源(11)與微波發生源(12)之間設有導線(14)，并通過導線(14)相連，所述的波導管(13)的一端與微波發生源(12)連接，另一端與氣化裂解爐殼體(2)的側壁相連。

6.根據權利要求5所述的基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的氣化裂解爐殼體(2)的側壁上設有連接口(25)，所述的連接口(25)處設有能穿透微波的窗口(26)，所述的窗口(26)的材質為石英玻璃或陶瓷材料；所述的波導管(13)上設有水負載儀(16)及返回微波強度檢測儀(17)。

7.根據權利要求1所述的基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的微波發生系統(1)至少設有兩個，并分別與氣化室(22)及過熱室(23)處的氣化裂解爐殼體(2)相連。

8.根據權利要求1所述的基于微波加熱的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的氣化裂解爐殼體(2)上設有與進料室(21)相連通的進料口(6)以及與出料室(24)相連通的出料口(7)，所述的氣化裂解爐殼體(2)的側面設有檢修人孔(28)、溫度檢測口(8)及爐內觀察口(29)，所述的溫度檢測口(8)處設有溫度檢測儀表(9)，所述的爐內觀察口(29)處設有微波強度檢測儀(19)。

9.一種快速制備硫磺氣體的方法，基于如權利要求1至8任一項所述的氣化裂解裝置，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

1)在氣化室(22)及過熱室(23)內裝填加熱載體(5)，之后啟動微波發生系統(1)，使加熱載體(5)升高溫度；

2)將硫磺通入氣化裂解爐殼體(2)內的進料室(21)中，硫磺向出料室(24)運動的過程中，在氣化室(22)及過熱室(23)內與高溫加熱載體(5)直接接觸并吸收熱量，硫磺氣化裂解得到高溫硫磺氣體。

10.根據權利要求9所述的快速制備硫磺氣體的方法，其特征在于，步驟2)中，所述的硫磺為液體硫磺或固體硫磺，氣化裂解的溫度為500-2000℃，時間為1-120秒。