CN110655937A - 一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置，包括保护装置、反应装置和回收装置，将生物质和活性炭纤维放置到反应装置内，然后保护装置实时向反应装置内注入氮气，使反应装置内充满氮气，此时开启反应装置的微波加热试验仪通过微波照射升温使生物质和活性炭纤维发生反应，由于充满氮气使得反应在无氧气环境下进行，从而保证反应的稳定性；反应时产生的油、气等废弃物通过管路进入回收装置，回收装置对废弃物冷却后进行分类回收。因此本发明能使生物质与活性炭在烧制过程中稳定反应，避免氧气对反应的干扰；同时能对反应后产生的油、气等废弃物进行回收及净化，防止其污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波高温分解反应装置，具体是一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置。
背景技术
环境污染随着社会的发展而愈发严重，人们节约资源，保护环境的意识愈发强烈，因此，高效烧制出吸附强度大的生物活性炭用于吸附污染物是已经成为保护环境过程中重要的组成部分。现有的生物质与活性炭在石英罐的烧制过程中难以均匀充分反应，并且烧制过程中容易受空气中氧气的影响使得反应的稳定性不可控，烧制完成后，在筛选过程会有部分生物活性炭散落至空气中，使得产率有偏差，且得到的产物烧制程度参差不齐；在烧制后产生的油、气等废弃物难以回收，从而会污染环境。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置，能使生物质与活性炭在烧制过程中稳定反应，避免氧气对反应的干扰；能对反应后产生的油、气等废弃物进行回收及净化，防止其污染环境。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置，包括保护装置、反应装置和回收装置
所述反应装置包括温度传感器、温度显示表、石英罐和微波加热试验仪，石英罐设置在微波加热试验仪的内部，石英罐包括矩形外罐，罐壁厚3mm，矩形内罐，厚2mm，和固定调节板，厚2mm，矩形内罐和固定调节板均处于矩形外罐内，矩形内罐装有生物质，矩形内罐外表面包裹一层活性炭纤维，矩形外罐内底部开设多个条形凹槽，固定调节板的一端插入其中一个条形凹槽内使活性炭纤维与矩形内罐外表面压紧；温度传感器固定在矩形内罐内部，温度显示表装在微波加热试验仪的外部，温度传感器与温度显示表电连接；
所述保护装置包括氮气发生器和流量调节器，流量调节器的进气口与氮气发生器的出口端密封连接，流量调节器的出气口与氮气管路的一端连接，氮气管路的另一端伸入微波加热试验仪、并与矩形内罐连通，流量调节器调节氮气流动的速度，约为50～500mL/min；
所述回收装置包括冷却管、流体过滤收集器和气体净化器，冷却管包括内管和外管，内管处于外管内，且内管和外管之间形成冷却水流动空间，外管的外表面设有出水口和进水口，出水口和进水口均与冷却水流动空间连通；内管的一端通过管路与微波加热试验仪的内部连通，内管的另一端通过管路与流体过滤收集器的进口连通，流体过滤收集器的出口通过管路与气体净化器连通。
进一步，所述流体过滤收集器为多个，多个流体过滤收集器通过管路串联。
进一步，所述冷却管为不锈钢材质制成。
其中，固定调节板通过插入不同的条形凹槽能对不同厚度的活性炭纤维进行压紧固定。
与现有技术相比，本发明采用保护装置、反应装置和回收装置相结合方式，将生物质和活性炭纤维放置到反应装置内，然后保护装置实时向反应装置内注入氮气，使反应装置内充满氮气，此时开启反应装置的微波加热试验仪通过微波照射升温使生物质和活性炭纤维发生反应，由于充满氮气使得反应在无氧气环境下进行，从而保证反应的稳定性；反应时产生的油、气等废弃物通过管路进入回收装置，回收装置对废弃物冷却后进行分类回收及净化。因此本发明能使生物质与活性炭在烧制过程中稳定反应，避免了氧气对反应的干扰；同时能对反应后产生的油、气等废弃物进行回收及净化，防止其污染环境。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中石英罐的结构示意图。
图中：1、氮气发生器，2、流量调节器，3、石英罐，3-1、活性炭纤维，3-2、温度传感器，3-3、矩形内罐，3-4、固定调节板，3-5、矩形外罐，4、微波加热试验仪，5、温度显示表，6、进水口，7、冷却管，8、出水口，9、流体过滤收集器，10、气体净化器。
具体实施方式
下面将对本发明做进一步说明。
如图所示，本发明包括保护装置、反应装置和回收装置
所述反应装置包括温度传感器3-2、温度显示表5、石英罐3和微波加热试验仪4，石英罐3设置在微波加热试验仪4的内部，石英罐3包括矩形外罐3-5、罐壁厚3mm，矩形内罐3-3、罐壁厚2mm，和固定调节板3-4、厚度2mm，矩形内罐3-3和固定调节板3-4均处于矩形外罐3-5内，矩形内罐3-3装有生物质，矩形内罐3-3外表面包裹一层活性炭纤维3-1，矩形外罐3-5内底部开设多个条形凹槽，固定调节板3-4的一端插入其中一个条形凹槽内使活性炭纤维3-1与矩形内罐3-3外表面压紧，温度传感器3-2固定在矩形内罐3-3内部，温度显示表5装在微波加热试验仪4的外部，温度传感器3-2与温度显示表5电连接；
所述保护装置包括氮气发生器1和流量调节器2，流量调节器2的进气口与氮气发生器1的出口端密封连接，流量调节器2的出气口与氮气管路的一端连接，氮气管路的另一端伸入微波加热试验仪4、并与矩形内罐3-3连通，流量调节器2调节氮气流动的速度，约为300～500mL/min；
所述回收装置包括冷却管7、流体过滤收集器9和气体净化器10，冷却管7包括内管和外管，内管处于外管内，且内管和外管之间形成冷却水流动空间，外管的外表面设有出水口8和进水口6，出水口8和进水口6均与冷却水流动空间连通；内管的一端通过管路与微波加热试验仪4的内部连通，内管的另一端通过管路与流体过滤收集器9的进口连通，流体过滤收集器9的出口通过管路与气体净化器10连通。
进一步，所述流体过滤收集器9为多个，多个流体过滤收集器9通过管路串联。
进一步，所述冷却管7为不锈钢材质制成。
上述的冷却管7、流体过滤收集器9、气体净化器10、微波加热试验仪4、氮气发生器1和流量调节器2均为现有设备。
使用时，先将生物质均匀放入矩形内罐3-3，然后在矩形内罐3-3外表面包裹一层活性炭纤维3-1，包裹好的矩形内罐3-3放置到矩形外罐3-5内，将固定调节板3-4放入矩形外罐3-5内并插入其中一个条形凹槽内，使固定调节板3-4一侧与矩形内罐3-3一侧活性炭纤维3-1压紧，同时矩形内罐3-3另一侧活性炭纤维3-1与矩形外罐3-5的侧壁压紧，可通过调节固定调节板3-4插入不同条形凹槽内从而能对不同厚度的活性炭纤维3-1进行压紧固定；完成装填的矩形外罐3-5放入微波加热试验仪4，并使矩形外罐3-5与活性炭纤维3-1接触的侧壁与微波加热试验仪4产生的微波照射面保持平行；在微波加热试验仪4上设定反应温度及反应时间；此时打开流量调节器2控制流速，使氮气通过管路流通至微波加热试验仪4内，流通一段时间后，待微波加热试验仪4内部的反应环境稳定后，开启微波加热试验仪4，此时通过微波对矩形外罐3-5进行加热，温度传感器3-2将检测的矩形内罐3-3实时温度传递给温度显示表5，通过温度显示表5观察达到设定的反应温度后进行保持，生物质和活性炭纤维3-1在矩形外罐3-5内进行反应；反应过程中产生的油、气等废弃物通过管路进入冷却管7内进行冷却后形成油气混合物，油气混合物经过流体过滤收集器9对废油进行分离回收，然后剩余的废气进入气体净化器10进行过滤，释放出干净的气体。当达到设定反应时间后，停止微波加热试验仪4的工作及关闭流量调节器2，最后将生成的生物活性炭从矩形外罐3-5内取出。
Claims (3)
1.一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置，其特征在于，包括保护装置、反应装置和回收装置
所述反应装置包括温度传感器、温度显示表、石英罐和微波加热试验仪，石英罐设置在微波加热试验仪的内部，石英罐包括矩形外罐、矩形内罐和固定调节板，矩形内罐和固定调节板均处于矩形外罐内，矩形内罐装有生物质，矩形内罐外表面包裹一层活性炭纤维，矩形外罐内底部开设多个条形凹槽，固定调节板的一端插入其中一个条形凹槽内使活性炭纤维与矩形内罐外表面压紧；温度传感器固定在矩形内罐内部，温度显示表装在微波加热试验仪的外部，温度传感器与温度显示表电连接；
所述保护装置包括氮气发生器和流量调节器，流量调节器的进气口与氮气发生器的出口端密封连接，流量调节器的出气口与氮气管路的一端连接，氮气管路的另一端伸入微波加热试验仪、并与矩形内罐连通；
所述回收装置包括冷却管、流体过滤收集器和气体净化器，冷却管包括内管和外管，内管处于外管内，且内管和外管之间形成冷却水流动空间，外管的外表面设有出水口和进水口，出水口和进水口均与冷却水流动空间连通；内管的一端通过管路与微波加热试验仪的内部连通，内管的另一端通过管路与流体过滤收集器的进口连通，流体过滤收集器的出口通过管路与气体净化器连通。
2.根据权利要求1所述的一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置，其特征在于，所述流体过滤收集器为多个，多个流体过滤收集器通过管路串联。
3.根据权利要求1所述的一种能回收生物质油的微波制备生物炭装置，其特征在于，所述冷却管为不锈钢材质制成。
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