CN102205339A - 微波解聚设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微波解聚设备及方法。微波解聚设备，包括：输送装置、两个气体保护箱和微波装置，微波装置位于两个气体保护箱之间，微波装置与气体保护箱密封连接；气体保护箱设置有多个充气室，相邻两个充气室之间设置有选择性开关的第一闸门，每个充气室上开设有气口；微波装置包括密封箱和微波发生装置，密封箱的下部设置有集油槽，微波发生装置固设在密封箱上；输送装置穿设在充气室和密封箱中，集油槽位于输送装置的下方，微波发生装置位于输送装置的上方。通过微波解聚设备减少废轮胎等高分子物质在热解过程对环境污染，并有效的提高热解效率。

Description

微波解聚设备及方法

技术领域

本发明涉及微波技术领域，尤其涉及一种微波解聚设备及方法。

背景技术

目前，废轮胎等高分子物质的大量废弃造成了环境污染，世界各国尤其是发达国家纷纷致力于高分子物质的回收利用研究。以废轮胎为例，通过热解法对废轮胎进行处理具有效益高和环境污染小等特点，更符合废弃物处理的资源化，无害化和减量化原则。近年来，废轮胎的热解研究也逐步从新工艺开发，工况优化向热解产物的分析和利用方面侧重。

在国际上，近年来，各国在废轮胎热解方面的研究取得了一些进展，但是关系到实际应用与商业运行的热解工艺的报到不多，废轮胎的热解有很多方法，如催化热解，真空热解，加氢热解，自热热解，干燥热解，低温热解，过热蒸汽气体热解，煤共热解和等离子体热解等；采用的反应器形式也很多，如移动床，固定床，流化床，烧蚀床，悬浮炉和迴转炉等。随着废轮胎热解技术研究的不断深入，研究方向已从批量、小型试验逐渐进入连续式、中试阶段，部分还实现了工业化示范生产和商业化运行。国际上先后出现了诸多不同工艺的废轮胎热解商业运行工业化生产系统，根据要求的不同，处理规模从每天数吨到数百吨不等。

在国内，对废轮胎热解技术的研究大多局限于微型和小型试验台研究；并多局限于对热解产物收率，基本理化特性等方面，而对热解产物的具体组成，应用性能和前景等涉及较少。废轮胎热解技术的产业化应用研究水平相对于国外较低，尚未开发出技术成熟的中试规模以上的热解工艺。我国目前已经有一些较小规模的废轮胎热解处理企业，但大多采用批量式热解装置，而且由于缺乏对热解技术的系统研究，无法对废轮胎热解技术的应用提供技术依据和支持，因此存在能耗较高，热解产物品质的等问题，而且热处理过程中还会造成严重的二次污染。

目前，现有技术对废轮胎等高分子物质的进行热解解聚处理时，通常采用高温对废轮胎进行加热，温度在250～500℃，传统解聚所采用的热能为燃煤、燃油、或者燃气。在高温解聚过程中，废轮胎解聚产生的裂解气体和炭黑将随之燃烧，从而造成环境的污染，并且废轮胎的热解效率较低。

发明内容

本发明提供一种微波解聚设备及方法，用以解决现有技术中废轮胎等高分子物质的进行热解解聚处理造成环境的污染，并且热解效率较低的缺陷，实现通过微波解聚设备减少废轮胎等高分子物质在热解过程对环境污染，并有效的提高热解效率。

本发明提供一种微波解聚设备，包括：输送装置、两个气体保护箱和微波装置，所述微波装置位于两个所述气体保护箱之间，所述微波装置与所述气体保护箱密封连接；所述气体保护箱设置有多个充气室，相邻两个所述充气室之间设置有选择性开关的第一闸门，每个所述充气室上开设有气口；所述微波装置包括密封箱和微波发生装置，所述密封箱的下部设置有集油槽，所述微波发生装置固设在所述密封箱上；所述输送装置穿设在所述充气室和所述密封箱中，所述集油槽位于所述输送装置的下方，所述微波发生装置位于所述输送装置的上方。

本发明提供的微波解聚设备，通过在微波装置的两端设置气体保护箱，废轮胎等等高分子物质通过输送装置输送到气体保护箱中后，通过依次向各个充气室充入氮气或惰性气体，使废轮胎处于无氧状态，然后废轮胎进入到微波装置，微波发生装置产生的微波快速有效的废轮胎进行热解解聚，从而将产生裂解油和裂解气体等物质，由于废轮胎处于无氧状态，可以有效的避免裂解气体和炭黑在高温环境中燃烧，最后，通过另一气体保护箱对解聚后的废轮胎进行逐步隔绝氧气并降温处理，实现通过微波解聚设备减少废轮胎等高分子物质在热解过程对环境污染，并有效的提高热解效率。

如上所述的微波解聚设备，为了更有效的降低微波装置中的含氧量，微波解聚设备还包括进口风幕装置和出口风幕装置；所述进口风幕装置位于所述微波装置的入口和一所述气体保护箱的出口之间，并分别与所述微波装置和所述气体保护箱密封连接；所述出口风幕装置位于所述微波装置的出口和另一所述气体保护箱的入口之间，并分别与所述微波装置和所述气体保护箱密封连接；所述输送装置还穿设在所述进口风幕装置和所述出口风幕装置中。

如上所述的微波解聚设备，为了有效的排出废轮胎解聚时产生的裂解气体，并方便收集利用裂解气体，所述进口风幕装置靠近所述微波装置的端部设置有出气口，所述出口风幕装置靠近所述微波装置的端部设置有进气口。

如上所述的微波解聚设备，为了减少废轮胎热解时产生的炭黑和钢丝等物体掉入到集油槽中，并减少微波对集油槽中的裂解油进行微波加热，所述微波装置还包括过滤网，所述过滤网固设在所述密封箱中并位于所述集油槽和所述输送装置之间。

如上所述的微波解聚设备，所述微波装置包括多个所述微波发生装置，所述微波发生装置密封固设在所述密封箱的顶部。

如上所述的微波解聚设备，所述密封箱的底部设置有出油管，所述出油管与所述集油槽连通。

如上所述的微波解聚设备，所述输送装置为辊道输送机，当所述第一闸门关闭时，所述第一闸门位于所述辊道输送机的两个相邻辊道之间；或，所述输送装置为链条输送机。

如上所述的微波解聚设备，微波解聚设备还包括支架，所述支架固设在所述输送装置的下部。

如上所述的微波解聚设备，所述气体保护箱的两端部还设置有选择性开关的第二闸门；每个所述充气室中设置有微波漏波吸收板。

本发明提供一种微波解聚方法，采用如上所述的微波解聚设备，具体步骤包括：

通过输送装置将待处理物体输送到其中一气体保护箱中；

气体保护箱中的各个充气室依次充氮气或惰性气体，以降低待处理物体所处环境中的含氧量；

待处理物体经过气体保护箱处理后，微波装置对待处理物体进行微波解聚处理；

待处理物体经过微波装置处理后，另一气体保护箱的各个充气室依次充氮气或惰性气体对待处理物体进行处理。

本发明提供的微波解聚方法，通过在微波装置的两端设置气体保护箱，废轮胎等等高分子物质通过输送装置输送到气体保护箱中后，通过依次向各个充气室充入氮气或惰性气体，使废轮胎处于无氧状态，然后废轮胎进入到微波装置，微波发生装置产生的微波快速有效的废轮胎进行热解解聚，从而将产生裂解油和裂解气体等物质，由于废轮胎处于无氧状态，可以有效的避免裂解气体和炭黑在高温环境中燃烧，最后，通过另一气体保护箱对解聚后的废轮胎进行逐步隔绝氧气并降温处理，实现通过微波解聚设备减少废轮胎等高分子物质在热解过程对环境污染，并有效的提高热解效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明微波解聚设备实施例的结构示意图；

图2为图1中A区域的剖视图；

图3为本发明微波解聚设备实施例中微波装置与输送装置的装配示意图；

图4a为本发明微波解聚设备实施例中气体保护箱的工作状态示意图一；

图4b为本发明微波解聚设备实施例中气体保护箱的工作状态示意图二；

图4c为本发明微波解聚设备实施例中气体保护箱的工作状态示意图三；

图4d为本发明微波解聚设备实施例中气体保护箱的工作状态示意图四。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明微波解聚设备实施例的结构示意图，图2为图1中A区域的剖视图，图3为本发明微波解聚设备实施例中微波装置与输送装置的装配示意图。如图1-图3所示，本实施例微波解聚设备，包括：输送装置1、两个气体保护箱2和微波装置3。微波装置3位于两个气体保护箱2之间，微波装置3与气体保护箱2密封连接；气体保护箱2设置有多个充气室21，相邻两个充气室21之间设置有选择性开关的第一闸门22，每个充气室21上开设有气口23；微波装置3包括密封箱31和微波发生装置32，密封箱31的下部设置有集油槽311，微波发生装置32固设在密封箱31上；输送装置1穿设在充气室21和密封箱31中，集油槽311位于输送装置1的下方，微波发生装置32位于输送装置1的上方。

具体而言，本实施例中的微波解聚设备在微波装置3的两端部分别密封连接有气体保护箱2，该气体保护箱2具有多个充气室21，通过充气室21的气口23可以向充气室21中注入氮气或惰性气体，从而使位于气体保护箱2中的废轮胎能够处于含氧量极低的环境中。废轮胎通过输送装置1输送到气体保护箱2进行处理后，将进入到微波装置3中，微波发生装置32可以设置在密封箱31的外部或者内部，微波发生装置32产生的微波将进入到密封箱31中对废轮胎进行加热解聚，使废轮胎生成裂解油和裂解气体，裂解油将流入到集油槽311中。由于废轮胎能够处于含氧量极低的环境中，有效的避免高温环境中的裂解气体与氧气结合燃烧污染环境。废轮胎经过微波装置3处理后将在输送装置1上留下炭黑和钢丝等物质，然后高温的炭黑和钢丝等物质将进入到另一个气体保护箱2，经过多个充气室21使炭黑和钢丝等物质逐渐降温。

进一步的，本实施例中的输送装置1为辊道输送机，当第一闸门22关闭时，第一闸门22位于辊道输送机的两个相邻辊道之间；同样的，本实施例中的输送装置1还可以为链条输送机。具体的，以本实施例中的输送装置1为辊道输送机为例，本实施例中的辊道输送机中的辊道可以使陶瓷制成，从而有效的避免微波对辊道进行加热。辊道输送机上的废轮胎在微波装置3进行处理时，产生的裂解油可以通过辊道之间的间隙流入到集油槽311中。其中，本实施例微波解聚设备可以还包括支架6，支架6固设在输送装置1的下部。

更进一步的，本实施例中的气体保护箱2的两端部还设置有选择性开关的第二闸门24；每个充气室21中设置有微波漏波吸收板25。具体的，通过在气体保护箱2的两端部还设置有选择性开关的第二闸门24，可以有效的控制气体保护箱2中位于两侧的充气室21选择性的与外部设备或外部环境连通，从而可以更加有效的使气体保护箱2的各个充气室21的含氧量逐级减少。通过微波漏波吸收板25可以有效的吸收微波装置3漏出的微波，其中，微波漏波吸收板25采用抗流结构和吸收体辅助的形式，其位置可以设置在充气室21的四周或顶部。

又进一步的，为了减少废轮胎热解时产生的炭黑和钢丝等物体掉入到集油槽311中，本实施例中的微波装置3可以还包括过滤网33，过滤网33固设在密封箱31中并位于集油槽311和输送装置1之间。其中，本实施例中的微波装置3可以包括多个微波发生装置32，微波发生装置32密封固设在密封箱31的顶部。另外，本实施例中的密封箱31的底部设置有出油管312，出油管312与集油槽311连通。具体的，通过在密封箱31中设置过滤网33，废轮胎热解时产生的炭黑和钢丝等物体将落到过滤网33上，从而有效的减少废轮胎热解时产生的炭黑和钢丝等物体掉入到集油槽311中；另外，过滤网33能够有效的吸收微波，减少微波对集油槽311中的裂解油进行微波加热。通过在密封箱31的顶部设置多个微波发生装置32，可以使微波发生装置32处于密封状态，并有效的提高废轮胎热解效率。通过出油管312可以方便的将集油槽311中的裂解油排出，方便用户收集利用裂解油。

本实施例微波解聚设备，通过在微波装置的两端设置气体保护箱，废轮胎等等高分子物质通过输送装置输送到气体保护箱中后，通过依次向各个充气室充入氮气或惰性气体，使废轮胎处于无氧状态，然后废轮胎进入到微波装置，微波发生装置产生的微波快速有效的废轮胎进行热解解聚，从而将产生裂解油和裂解气体等物质，由于废轮胎处于无氧状态，可以有效的避免裂解气体和炭黑在高温环境中燃烧，最后，通过另一气体保护箱对解聚后的废轮胎进行逐步隔绝氧气并降温处理，实现通过微波解聚设备减少废轮胎等高分子物质在热解过程对环境污染，并有效的提高热解效率。

基于上述技术方案，可选的，为了更有效的降低微波装置3中的含氧量，本实施例微波解聚设备还包括进口风幕装置4和出口风幕装置5；进口风幕装置4位于微波装置3的入口和一气体保护箱2的出口之间，并分别与微波装置3和气体保护箱2密封连接；出口风幕装置5位于微波装置3的出口和另一气体保护箱2的入口之间，并分别与微波装置3和气体保护箱2密封连接；输送装置1还穿设在进口风幕装置4和出口风幕装置5中。

具体而言，本实施例中的进口风幕装置4的风幕喷头41将朝着输送装置1喷射气流，从而形成风幕。其中，风幕喷头41喷出的气体可以是氮气或惰性气体。同样的，出口风幕装置5的风幕喷头51也将朝着输送装置1喷射气流，从而形成风幕。通过进口风幕装置4和出口风幕装置5在微波装置3的两端形成风幕，可以有效的减少气体保护箱2中的气体进入到微波装置3，从而有效的降低微波装置3中的含氧量。

进一步的，为了有效的排出废轮胎解聚时产生的裂解气体，并方便收集利用裂解气体，本实施例中的进口风幕装置4靠近微波装置3的端部设置有出气口42，出口风幕装置5靠近微波装置3的端部设置有进气口52。具体的，在通过微波装置3对废轮胎进行微波加热解聚的过程中，通过向进气口52中注入氮气或惰性气体，使废轮胎解聚时产生的裂解气体随着氮气或惰性气体流向出气口42，并从出气口42排出。由于进气口52与出气口42之间气体的流动方向与输送装置1的传送方向相反，微波装置3中高温裂解气体将沿着与输送装置1的传送方向相反的方向运行，可以有效的对刚进入到微波装置3中的废轮胎进行预热，并且通过进气口52注入的氮气或惰性气体可以有效的对从微波装置3输出的废轮胎进行降温。

以下结合附图对本实施例中的气体保护箱2的具体工作过程进行说明。本实施例以气体保护箱2具有三个充气室21为例进行说明。

如图4a所示，在废轮胎7通过输送装置1输送过程中，当废轮胎7靠近气体保护箱2后，第二闸门24a打开，并且位于最前端的充气室21a的气口23a通入氮气或惰性气体，大量的氮气或惰性气体将充气室21a中的气体从第二闸门24a处排出。

如图4b所示，当废轮胎7完全进入到位于前端的充气室21a中后，第二闸门24a关闭，位于最前端的第一闸门22a打开，使两个相邻的充气室21a和充气室21b连通，此时位于靠前位置的充气室21a中的气口23a不再充气，而位于靠后位置的充气室21b中的气口23b充气，后侧的充气室21b中注入的氮气或惰性气体通过前侧的充气室21a中的气口23a排出。

如图4c所示，当废轮胎7从充气室21b进入到充气室21c的过程中，第一闸门22a关闭，而充气室21b进入到充气室21c之间的第一闸门22b打开。此时，氮气或惰性气体从气口23c注入并从23b排出。

如图4d所示，当废轮胎7从充气室21c输出时，第一闸门22b关闭，第二闸门24b打开，此时，气口23c不注入氮气或惰性气体。

本发明还提供一种微波解聚方法，采用本发明微波解聚设备实施例中提供的微波解聚设备，其具体结构可以采用本发明微波解聚设备实施例以及附图1-图3的记载，在此不再赘述。微波解聚方法具体步骤包括：

步骤1、通过输送装置将待处理物体输送到其中一气体保护箱中；

步骤2、气体保护箱中的各个充气室依次充氮气或惰性气体，以降低待处理物体所处环境中的含氧量；

步骤3、待处理物体经过气体保护箱处理后，微波装置对待处理物体进行微波解聚处理；

步骤4、待处理物体经过微波装置处理后，另一气体保护箱的各个充气室依次充氮气或惰性气体对待处理物体进行处理。

本实施例微波解聚方法，通过在微波装置的两端设置气体保护箱，废轮胎等等高分子物质通过输送装置输送到气体保护箱中后，通过依次向各个充气室充入氮气或惰性气体，使废轮胎处于无氧状态，然后废轮胎进入到微波装置，微波发生装置产生的微波快速有效的废轮胎进行热解解聚，从而将产生裂解油和裂解气体等物质，由于废轮胎处于无氧状态，可以有效的避免裂解气体和炭黑在高温环境中燃烧，最后，通过另一气体保护箱对解聚后的废轮胎进行逐步隔绝氧气并降温处理，实现通过微波解聚设备减少废轮胎等高分子物质在热解过程对环境污染，并有效的提高热解效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种微波解聚设备，其特征在于，包括：输送装置、两个气体保护箱和微波装置，所述微波装置位于两个所述气体保护箱之间，所述微波装置与所述气体保护箱密封连接；所述气体保护箱设置有多个充气室，相邻两个所述充气室之间设置有选择性开关的第一闸门，每个所述充气室上开设有气口；所述微波装置包括密封箱和微波发生装置，所述密封箱的下部设置有集油槽，所述微波发生装置固设在所述密封箱上；所述输送装置穿设在所述充气室和所述密封箱中，所述集油槽位于所述输送装置的下方，所述微波发生装置位于所述输送装置的上方。

2.根据权利要求1所述的微波解聚设备，其特征在于，还包括进口风幕装置和出口风幕装置；所述进口风幕装置位于所述微波装置的入口和一所述气体保护箱的出口之间，并分别与所述微波装置和所述气体保护箱密封连接；所述出口风幕装置位于所述微波装置的出口和另一所述气体保护箱的入口之间，并分别与所述微波装置和所述气体保护箱密封连接；所述输送装置还穿设在所述进口风幕装置和所述出口风幕装置中。

3.根据权利要求2所述的微波解聚设备，其特征在于，所述进口风幕装置靠近所述微波装置的端部设置有出气口，所述出口风幕装置靠近所述微波装置的端部设置有进气口。

4.根据权利要求1-3任一所述的微波解聚设备，其特征在于，所述微波装置还包括过滤网，所述过滤网固设在所述密封箱中并位于所述集油槽和所述输送装置之间。

5.根据权利要求4所述的微波解聚设备，其特征在于，所述微波装置包括多个所述微波发生装置，所述微波发生装置密封固设在所述密封箱的顶部。

6.根据权利要求4所述的微波解聚设备，其特征在于，所述密封箱的底部设置有出油管，所述出油管与所述集油槽连通。

7.根据权利要求1-3任一所述的微波解聚设备，其特征在于，所述输送装置为辊道输送机，当所述第一闸门关闭时，所述第一闸门位于所述辊道输送机的两个相邻辊道之间；或，所述输送装置为链条输送机。

8.根据权利要求7所述的微波解聚设备，其特征在于，还包括支架，所述支架固设在所述输送装置的下部。

9.根据权利要求1-3任一所述的微波解聚设备，其特征在于，所述气体保护箱的两端部还设置有选择性开关的第二闸门；每个所述充气室中设置有微波漏波吸收板。

10.一种微波解聚方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的微波解聚设备，具体步骤包括：

通过输送装置将待处理物体输送到其中一气体保护箱中；

气体保护箱中的各个充气室依次充氮气或惰性气体，以降低待处理物体所处环境中的含氧量；

待处理物体经过气体保护箱处理后，微波装置对待处理物体进行微波解聚处理；

待处理物体经过微波装置处理后，另一气体保护箱的各个充气室依次充氮气或惰性气体对待处理物体进行处理。

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