CN105276639A - 一种用于热解的微波炉装置及其热解方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热解的微波炉装置及其热解方法，包括微波的炉体和设置在炉体之外的反应腔体；反应腔体顶部设有一封闭端盖，反应腔体的周壁分布有四个侧面进气口，反应腔体的底部设有四个底部进气口，反应腔体的周壁设有电热装置；反应腔体通过活动连杆支架与炉体连接。根据待热解物料的需要，选取侧面进气口或者底部进气口个数，打开停止键和启动键，对机体完成上述操作之后，再设置温度上下限，功率大小，并根据需要设定反应时间，设定之后，打开电热键用于保温反应腔体，待热电偶实测温度达到300度时，打开微波键，根据实验需要选择是否开启搅拌功能；待物料热解结束，微波炉自动关闭。

Description

一种用于热解的微波炉装置及其热解方法

技术领域

本发明涉及微波机械领域，尤其涉及一种用于热解的微波炉装置及其热解方法。

背景技术

微波是一种频率在300MHz-300GHz的电磁波，微波加热是物料在电磁场中身吸收的微波能转化为物质的热能，属于体积性加热。微观上，当微波作用到物质上时，介质材料中会形成偶极子，已有的偶极子会重新排列，并随着高频交变电磁场以每秒高达数亿次的速度振动。分子要随着不断变化的高频电磁场的方向重新排列，而分子具有一定的热运动及分子之间存在相互干扰，从而发生摩擦。在这一微观过程中，微波能力转化为介质的热量，宏观的表现就是介质温度升高。而常规加热时，外部热源通过传导与对流的方式，使热量由外部传到内部，不仅效率低下，而且导致温度分布不均(外高内低)。相比于常规的加热方式，微波加热具有即时性、整体性、选择性、高效性和安全无污染等诸多优点。微波加热作为一种全新的加热方式，己经在很多领域中得到应用。

现如今，由于微波热解技术具有高效、快速等特点，不会造成二次污染，被广泛应用于环保领域。如：用于热解生物质、污泥、矿物燃料等。但该技术也存在一定的缺点，例如，微波设备的大型化、连续性生产以及微波热解机理研究不够系统等，因此，我们应深入研究微波热解的微观机理，开发适宜热解的高效、大型的微波反应器，促进微波热解早日应用于工业化生产。

现有的很多研究都是采用家用微波炉或是对家用微波炉进行改造。可家用微波炉容积大，功率单一，反应时间不易控制等缺点。我们重新设计了一种较适合实验的微波炉装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、便捷的用于热解的微波炉装置及其热解方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于热解的微波炉装置，微波的炉体1和设置在炉体之外的反应腔体3；所述反应腔体3顶部设有一封闭端盖2，反应腔体3的周壁分布有四个侧面进气口4，反应腔体3的底部设有四个底部进气口5，反应腔体3的周壁设有电热装置；所述反应腔体3通过活动连杆支架16与炉体1连接。

所述封闭端盖2上布有出气孔17、红外线传感器18、热电偶19、搅拌棒20以及摄像头21。

所述炉体1上设置有：停止键6、搅拌键7、启动键8、电热键9、功率调节键10、微波键11和显示器，显示器用于显示热电偶温度12、红外温度13、电流14和电源提示15。

所述微波炉装置功率为1500W。

热解方法如下：

根据待热解物料的需要，选取侧面进气口或者底部进气口个数，待热解物料放入反应腔体3，封闭端盖2，打开停止键6和启动键8，对机体完成上述操作之后，再设置温度上下限，功率大小，并根据需要设定反应时间，设定之后，打开电热键9用于保温反应腔体3，待热电偶19实测温度达到300度时，打开微波键11，根据实验需要选择是否开启搅拌功能；

反应腔体3内的红外温度以及热电偶温度通过显示器读出；反应腔体3内的反应情况，通过摄像头21连接外部电脑或显示装置观察；待热解物料热解结束，微波炉自动关闭。

现有用于热解的微波炉多数是采用家用微波炉或者是将家用微波炉进行改装，其反应空间过大、单一的微波功率、且反应温度与时间不可控制。

(1)本发明更适用于实验的操作。将产生微波的炉体与反应的腔体分开且腔体的容积较小，减少热解产物在腔体壁面的附着量，更利于热解产物的收集。

(2)本发明反应腔体周围布有电热装置(电热丝)用于保温，使得热解产物不会附着于反应腔体壁面。

(3)本发明反应腔体内布有搅拌棒，可对物料进行搅拌，使热解更均匀、更快速。

(4)本发明反应腔体内布有红外测温以及热电偶测温装置，可以准确对气体以及物料进行测温，保证实验的准确性。

(5)本发明微波功率在1500W以内可根据要求任意调节，温度上下限以及反应时间均可控制。

(6)本发明温度实测值可随时读出。腔体内的反应情况可以通过摄像头观察。

(7)本发明功率调节、温度调节、搅拌开关、电热开关、温度值、反应影像等均可通过外接端口连接外部计算机，通过计算机实现控制、显示等功能。

附图说明

图1为本发明用于热解的微波炉装置的主视结构示意图。

图2为本发明用于热解的微波炉装置的侧视结构示意图。

图3为本发明用于热解的微波炉装置的仰视结构示意图。

图4为本发明用于热解的微波炉装置的密封端盖俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1至4所示。本发明用于热解的微波炉装置，包括微波的炉体1和设置在炉体之外的反应腔体3；所述反应腔体3顶部设有一封闭端盖2，反应腔体3的周壁分布有四个侧面进气口4，反应腔体3的底部设有四个底部进气口5，反应腔体3的周壁设有电热装置；所述反应腔体3通过活动连杆支架16与炉体1连接。

所述封闭端盖2上布有出气孔17、红外线传感器18、热电偶19、搅拌棒20以及摄像头21。

所述炉体1上设置有：停止键6、搅拌键7、启动键8、电热键9、功率调节键10、微波键11和显示器，显示器用于显示热电偶温度12、红外温度13、电流14和电源提示15。

所述微波炉装置功率为1500W。

热解方法如下：

根据待热解物料的需要，选取侧面进气口或者底部进气口个数，待热解物料放入反应腔体3，封闭端盖2，打开停止键6和启动键8，对机体完成上述操作之后，再设置温度上下限，功率大小，并根据需要设定反应时间，设定之后，打开电热键9用于保温反应腔体3，待热电偶19实测温度达到300度时，打开微波键11，根据实验需要选择是否开启搅拌功能；

反应腔体3内的红外温度以及热电偶温度通过显示器读出；反应腔体3内的反应情况，通过摄像头21连接外部电脑或显示装置观察；待热解物料热解结束，微波炉自动关闭。

如上所述，便可较好地实现本发明。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于热解的微波炉装置，其特征在于：包括微波的炉体(1)和设置在炉体之外的反应腔体(3)；所述反应腔体(3)顶部设有一封闭端盖(2)，反应腔体(3)的周壁分布有四个侧面进气口(4)，反应腔体(3)的底部设有四个底部进气口(5)，反应腔体(3)的周壁设有电热装置；所述反应腔体(3)通过活动连杆支架(16)与炉体(1)连接。

2.根据权利要求1所述用于热解的微波炉装置，其特征在于：所述封闭端盖(2)上布有出气孔(17)、红外线传感器(18)、热电偶(19)、搅拌棒(20)以及摄像头(21)。

3.根据权利要求1或2所述用于热解的微波炉装置，其特征在于：所述炉体(1)上设置有：停止键(6)、搅拌键(7)、启动键(8)、电热键(9)、功率调节键(10)、微波键(11)和显示器，显示器用于显示热电偶温度(12)、红外温度(13)、电流(14)和电源提示(15)。

4.根据权利要求3所述用于热解的微波炉装置，其特征在于：所述微波炉装置功率为1500W。

5.一种热解方法，其特征在于采用权利要求1至4中任一项所述用于热解的微波炉装置实现，具体实现步骤如下：

根据待热解物料的需要，选取侧面进气口或者底部进气口个数，待热解物料放入反应腔体(3)，封闭端盖(2)，打开停止键(6)和启动键(8)，对机体完成上述操作之后，再设置温度上下限，功率大小，并根据需要设定反应时间，设定之后，打开电热键(9)用于保温反应腔体(3)，待热电偶(19)实测温度达到300度时，打开微波键(11)，根据实验需要选择是否开启搅拌功能；

反应腔体(3)内的红外温度以及热电偶温度通过显示器读出；反应腔体(3)内的反应情况，通过摄像头(21)连接外部电脑或显示装置观察；待热解物料热解结束，微波炉自动关闭。