CN110964554A - 一种微波塑料废弃物制油装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种微波塑料废弃物制油装置及其使用方法，涉及一种利用塑料废弃物制油装置及其使用方法。本发明是要解决现有的电加热塑料废弃物的制油存在加热不均匀，导致制油效率低的技术问题。本发明通过控制器启动磁控管开始工作，磁控管产生微波并进入反应腔中，反应腔中的塑料废弃物和微波吸收剂吸收微波升温，塑料废弃物达到一定的温度开始发生反应，产生的高温气态产物通过产物收集管路进入产物油收集器中，在水冷凝器的冷却作用下产物油冷却下来，并由产物油收集器进行收集，保温材料的添加减少了系统热量的损失，温度传感器和温度显示器可以让使用者及时了解到反应腔内的温度变化情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用塑料废弃物制油装置及其使用方法。
背景技术
随着社会的进步发展，塑料废弃物的产出量也越来越大。塑料废弃物在自然条件下很难降解，因此如果不能及时有效地处理塑料废弃物将会给环境带来极大的危害。利用热化学转化技术可以将塑料废弃物转化为可以使用的油产品，这给塑料废弃物的处理和利用带来了曙光。现有技术中，塑料废弃物的制油技术一般采用电加热技术，但常规的电加热方式存在加热不均匀等问题，导致制油效率低下。
发明内容
本发明是要解决现有的电加热塑料废弃物的制油存在加热不均匀，导致制油效率低的技术问题，而提供一种微波塑料废弃物制油装置及其使用方法。
本发明的微波塑料废弃物制油装置是由外壳1、保温材料2、保护壳3、多个磁控管4、反应腔5、微波吸收剂、水冷管路7、循环水泵8、温度显示器9、温度传感器10、产物收集管路11、第一产物油收集器12、第一水冷凝管13、气体排出管14、密封盖15、第二产物油收集器16、第三产物油收集器17、第二水冷凝管18、第三水冷凝管19和控制器组成；
所述的外壳1的内部设置反应腔5，反应腔5的顶部设置密封盖15，密封盖15穿过外壳1的上表面；温度传感器10穿过密封盖15且温度传感器10的底端测温部位于反应腔5的中下部，温度传感器10的信号输出端与温度显示器9的信号输入端连接，温度显示器9设置在外壳1的外部；产物收集管路11穿过密封盖15且产物收集管路11的底端与反应腔5的上部连通；在反应腔5的外壁对称设置两个保护壳3，保护壳3位于外壳1和反应腔5之间；在外壳1、反应腔5和保护壳3围成的封闭区域内设置保温材料2；每个保护壳3内固定多个磁控管4，每个磁控管4均为水平设置，每个保护壳3内的多个磁控管4按照自上至下的顺序排列；所有的磁控管4的信号输入端均与控制器的信号输出端连接；每个磁控管4的外壁均设置水冷管路7，水冷管路7的入水口7-1与循环水泵8的出水口连通，水冷管路7穿过外壳1和保护壳3进入保护壳3内，循环水泵8设置在外壳1的外部，水冷管路7的出水口7-2设置在外壳1的外部；
所述的第一产物油收集器12的上部分别设置一个入口和一个上部出口，第一产物油收集器12的底部设置一个底部出口，在底部出口上设置阀门；所述的第一产物油收集器12、第二产物油收集器16和第三产物油收集器17的结构完全相同；所述的第一产物油收集器12的入口与产物收集管路11的上部连通；第一产物油收集器12的上部出口与第一水冷凝管13的一端连通，第一水冷凝管13的另一端与第二产物油收集器16的入口连通；第二产物油收集器16的上部出口与第二水冷凝管18的一端连通，第二水冷凝管18的另一端与第三产物油收集器17的入口连通；第三产物油收集器17的上部出口与第三水冷凝管19的一端连通，第三水冷凝管19的另一端与气体排出管14的入口连通。
本发明的微波塑料废弃物制油装置的使用方法如下：
打开密封盖15，将待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合均匀后放入反应腔5中，盖上密封盖15，温度传感器10的底端测温部插入待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合物中，打开循环水泵8向水冷管路7中通入冷却水，向三个水冷凝管中通入冷却水，通过控制器启动磁控管4开始工作，塑料废弃物发生反应产生的高温气态产物通过产物收集管路11进入第一产物油收集器12中，在第一水冷凝器13的冷却作用下产物油冷却下来变为液态，并由第一产物油收集器12进行收集，后续设置的第二产物油收集器16和第三产物油收集器17同时对产物油进行收集，当三个产物油收集器中的液面不再升高即为反应终点，关闭控制器和循环水泵8，停止向三个水冷凝管中通入冷却水，从三个产物油收集器的底部出口收集液态产物油。
本发明的微波塑料废弃物制油装置的工作原理如下：
本发明通过控制器启动磁控管4开始工作，磁控管4产生微波并进入反应腔5中，反应腔5中的待处理的塑料废弃物和微波吸收剂吸收微波升温，塑料废弃物达到一定的温度开始发生反应，产生的高温气态产物通过产物收集管路11进入第一产物油收集器12中，在第一水冷凝管13的冷却作用下产物油冷却下来，并由第一产物油收集器12进行收集，后续设置的第二产物油收集器16和第三产物油收集器17提高了产物油的收集率，保温材料2的添加减少了系统热量的损失，温度传感器10和温度显示器9可以让使用者及时了解到反应腔5内的温度变化情况。
本发明具备以下有益效果：
(1)本发明通过控制器使磁控管4开始工作，产生微波，微波进入反应腔5后，作用于待处理的塑料废弃物和微波吸收剂，实现了其均匀快速升温，保证了塑料废弃物反应的稳定进行；控制器也可以调节磁控管4的功率，实现不同的微波加热功率，系统中也设置有温度传感器10和温度显示器9，可以随时监控反应腔5中的温度；
(2)本发明通过产物收集管路11与产物油收集器相连接，产物油收集器设置为三个，每一个产物油收集器都连接有一个水冷凝管，可以将得到的高温产物油快速冷却并收集，避免了高温的气态产物从尾部溢出，提高了产物油的收集率，可以达到80％；
(3)本发明中的磁控管4周围包裹有水冷管路7，水冷管路7可以对工作中的磁控管4进行冷却，保证磁控管4在工作中不会因为温度过高而失效。
附图说明
图1为具体实施方式一的微波塑料废弃物制油装置的示意图；
图2为具体实施方式一的第一产物油收集器12的示意图，12-1为入口，12-2为上部出口，12-3为底部出口，12-4为阀门。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式为一种微波塑料废弃物制油装置，如图1-图2所示，具体是由外壳1、保温材料2、保护壳3、多个磁控管4、反应腔5、微波吸收剂6、水冷管路7、循环水泵8、温度显示器9、温度传感器10、产物收集管路11、第一产物油收集器12、第一水冷凝管13、气体排出管14、密封盖15、第二产物油收集器16、第三产物油收集器17、第二水冷凝管18、第三水冷凝管19和控制器组成；
所述的外壳1的内部设置反应腔5，反应腔5的顶部设置密封盖15，密封盖15穿过外壳1的上表面；温度传感器10穿过密封盖15且温度传感器10的底端测温部位于反应腔5的中下部，温度传感器10的信号输出端与温度显示器9的信号输入端连接，温度显示器9设置在外壳1的外部；产物收集管路11穿过密封盖15且产物收集管路11的底端与反应腔5的上部连通；在反应腔5的外壁对称设置两个保护壳3，保护壳3位于外壳1和反应腔5之间；在外壳1、反应腔5和保护壳3围成的封闭区域内设置保温材料2；每个保护壳3内固定多个磁控管4，每个磁控管4均为水平设置，每个保护壳3内的多个磁控管4按照自上至下的顺序排列；所有的磁控管4的信号输入端均与控制器的信号输出端连接；每个磁控管4的外壁均设置水冷管路7，水冷管路7的入水口7-1与循环水泵8的出水口连通，水冷管路7穿过外壳1和保护壳3进入保护壳3内，循环水泵8设置在外壳1的外部，水冷管路7的出水口7-2设置在外壳1的外部；
所述的第一产物油收集器12的上部分别设置一个入口和一个上部出口，第一产物油收集器12的底部设置一个底部出口，在底部出口上设置阀门；所述的第一产物油收集器12、第二产物油收集器16和第三产物油收集器17的结构完全相同；所述的第一产物油收集器12的入口与产物收集管路11的上部连通；第一产物油收集器12的上部出口与第一水冷凝管13的一端连通，第一水冷凝管13的另一端与第二产物油收集器16的入口连通；第二产物油收集器16的上部出口与第二水冷凝管18的一端连通，第二水冷凝管18的另一端与第三产物油收集器17的入口连通；第三产物油收集器17的上部出口与第三水冷凝管19的一端连通，第三水冷凝管19的另一端与气体排出管14的入口连通。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的保温材料2为陶瓷棉。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一中微波塑料废弃物制油装置的使用方法如下，具体如下：打开密封盖15，将待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合均匀后放入反应腔5中，盖上密封盖15，温度传感器10的底端测温部插入待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合物中，打开循环水泵8向水冷管路7中通入冷却水，向三个水冷凝管中通入冷却水，通过控制器启动磁控管4开始工作，塑料废弃物发生反应产生的高温气态产物通过产物收集管路11进入第一产物油收集器12中，在第一水冷凝器13的冷却作用下产物油冷却下来变为液态，并由第一产物油收集器12进行收集，后续设置的第二产物油收集器16和第三产物油收集器17同时对产物油进行收集，当三个产物油收集器中的液面不再升高即为反应终点，关闭控制器和循环水泵8，停止向三个水冷凝管中通入冷却水，从三个产物油收集器的底部出口收集液态产物油。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述的微波吸收剂6为碳化硅。其他与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述的待处理的塑料废弃物和微波吸收剂6的质量的比为1:(3～5)。其他与具体实施方式四相同。
用以下试验对本发明进行验证：
试验一：本试验为微波塑料废弃物制油装置，如图1-图2所示，具体是由外壳1、保温材料2、保护壳3、多个磁控管4、反应腔5、微波吸收剂6、水冷管路7、循环水泵8、温度显示器9、温度传感器10、产物收集管路11、第一产物油收集器12、第一水冷凝管13、气体排出管14、密封盖15、第二产物油收集器16、第三产物油收集器17、第二水冷凝管18、第三水冷凝管19和控制器组成；
所述的外壳1的内部设置反应腔5，反应腔5的顶部设置密封盖15，密封盖15穿过外壳1的上表面；温度传感器10穿过密封盖15且温度传感器10的底端测温部位于反应腔5的中下部，温度传感器10的信号输出端与温度显示器9的信号输入端连接，温度显示器9设置在外壳1的外部；产物收集管路11穿过密封盖15且产物收集管路11的底端与反应腔5的上部连通；在反应腔5的外壁对称设置两个保护壳3，保护壳3位于外壳1和反应腔5之间；在外壳1、反应腔5和保护壳3围成的封闭区域内设置保温材料2；每个保护壳3内固定多个磁控管4，每个磁控管4均为水平设置，每个保护壳3内的多个磁控管4按照自上至下的顺序排列；所有的磁控管4的信号输入端均与控制器的信号输出端连接；每个磁控管4的外壁均设置水冷管路7，水冷管路7的入水口7-1与循环水泵8的出水口连通，水冷管路7穿过外壳1和保护壳3进入保护壳3内，循环水泵8设置在外壳1的外部，水冷管路7的出水口7-2设置在外壳1的外部；
所述的第一产物油收集器12的上部分别设置一个入口和一个上部出口，第一产物油收集器12的底部设置一个底部出口，在底部出口上设置阀门；所述的第一产物油收集器12、第二产物油收集器16和第三产物油收集器17的结构完全相同；所述的第一产物油收集器12的入口与产物收集管路11的上部连通；第一产物油收集器12的上部出口与第一水冷凝管13的一端连通，第一水冷凝管13的另一端与第二产物油收集器16的入口连通；第二产物油收集器16的上部出口与第二水冷凝管18的一端连通，第二水冷凝管18的另一端与第三产物油收集器17的入口连通；第三产物油收集器17的上部出口与第三水冷凝管19的一端连通，第三水冷凝管19的另一端与气体排出管14的入口连通。
本试验的微波塑料废弃物制油装置的使用方法如下：
打开密封盖15，将待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合均匀后放入反应腔5中，盖上密封盖15，温度传感器10的底端测温部插入待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合物中，打开循环水泵8向水冷管路7中通入冷却水，向三个水冷凝管中通入冷却水，通过控制器启动磁控管4开始工作，塑料废弃物发生反应产生的高温气态产物通过产物收集管路11进入第一产物油收集器12中，在第一水冷凝器13的冷却作用下产物油冷却下来变为液态，并由第一产物油收集器12进行收集，后续设置的第二产物油收集器16和第三产物油收集器17同时对产物油进行收集，当三个产物油收集器中的液面不再升高即为反应终点，关闭控制器和循环水泵8，停止向三个水冷凝管中通入冷却水，从三个产物油收集器的底部出口收集液态产物油。
本试验的微波塑料废弃物制油装置的工作原理如下：
本试验通过控制器启动磁控管4开始工作，磁控管4产生微波并进入反应腔5中，反应腔5中的待处理的塑料废弃物和微波吸收剂吸收微波升温，塑料废弃物达到一定的温度开始发生反应，产生的高温气态产物通过产物收集管路11进入第一产物油收集器12中，在第一水冷凝管13的冷却作用下产物油冷却下来，并由第一产物油收集器12进行收集，后续设置的第二产物油收集器16和第三产物油收集器17提高了产物油的收集率，保温材料2的添加减少了系统热量的损失，温度传感器10和温度显示器9可以让使用者及时了解到反应腔5内的温度变化情况。
本试验具备以下有益效果：
(1)本试验通过控制器使磁控管4开始工作，产生微波，微波进入反应腔5后，作用于待处理的塑料废弃物和微波吸收剂，实现了其均匀快速升温，保证了塑料废弃物反应的稳定进行；控制器也可以调节磁控管4的功率，实现不同的微波加热功率，系统中也设置有温度传感器10和温度显示器9，可以随时监控反应腔5中的温度；
(2)本试验通过产物收集管路11与产物油收集器相连接，产物油收集器设置为三个，每一个产物油收集器都连接有一个水冷凝管，可以将得到的高温产物油快速冷却并收集，避免了高温的气态产物从尾部溢出，提高了产物油的收集率，可以达到80％；
(3)本试验中的磁控管4周围包裹有水冷管路7，水冷管路7可以对工作中的磁控管4进行冷却，保证磁控管4在工作中不会因为温度过高而失效。
Claims (5)
1.一种微波塑料废弃物制油装置，其特征在于微波塑料废弃物制油装置是由外壳(1)、保温材料(2)、保护壳(3)、多个磁控管(4)、反应腔(5)、水冷管路(7)、循环水泵(8)、温度显示器(9)、温度传感器(10)、产物收集管路(11)、第一产物油收集器(12)、第一水冷凝管(13)、气体排出管(14)、密封盖(15)、第二产物油收集器(16)、第三产物油收集器(17)、第二水冷凝管(18)、第三水冷凝管(19)和控制器组成；
所述的外壳(1)的内部设置反应腔(5)，反应腔(5)的顶部设置密封盖(15)，密封盖(15)穿过外壳(1)的上表面；温度传感器(10)穿过密封盖(15)且温度传感器(10)的底端测温部位于反应腔(5)的中下部，温度传感器(10)的信号输出端与温度显示器(9)的信号输入端连接，温度显示器(9)设置在外壳(1)的外部；产物收集管路(11)穿过密封盖(15)且产物收集管路(11)的底端与反应腔(5)的上部连通；在反应腔(5)的外壁对称设置两个保护壳(3)，保护壳(3)位于外壳(1)和反应腔(5)之间；在外壳(1)、反应腔(5)和保护壳(3)围成的封闭区域内设置保温材料(2)；每个保护壳(3)内固定多个磁控管(4)，每个磁控管(4)均为水平设置，每个保护壳(3)内的多个磁控管(4)按照自上至下的顺序排列；所有的磁控管(4)的信号输入端均与控制器的信号输出端连接；每个磁控管(4)的外壁均设置水冷管路(7)，水冷管路(7)的入水口(7-1)与循环水泵(8)的出水口连通，水冷管路(7)穿过外壳(1)和保护壳(3)进入保护壳(3)内，循环水泵(8)设置在外壳(1)的外部，水冷管路(7)的出水口(7-2)设置在外壳(1)的外部；
所述的第一产物油收集器(12)的上部分别设置一个入口和一个上部出口，第一产物油收集器(12)的底部设置一个底部出口，在底部出口上设置阀门；所述的第一产物油收集器(12)、第二产物油收集器(16)和第三产物油收集器(17)的结构完全相同；所述的第一产物油收集器(12)的入口与产物收集管路(11)的上部连通；第一产物油收集器(12)的上部出口与第一水冷凝管(13)的一端连通，第一水冷凝管(13)的另一端与第二产物油收集器(16)的入口连通；第二产物油收集器(16)的上部出口与第二水冷凝管(18)的一端连通，第二水冷凝管(18)的另一端与第三产物油收集器(17)的入口连通；第三产物油收集器(17)的上部出口与第三水冷凝管(19)的一端连通，第三水冷凝管(19)的另一端与气体排出管(14)的入口连通。
2.根据权利要求1所述的一种微波塑料废弃物制油装置，其特征在于所述的保温材料(2)为陶瓷棉。
3.如权利要求1所述的一种微波塑料废弃物制油装置的使用方法，其特征在于微波塑料废弃物制油装置的使用方法如下：打开密封盖(15)，将待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合均匀后放入反应腔(5)中，盖上密封盖(15)，温度传感器(10)的底端测温部插入待处理的塑料废弃物和微波吸收剂混合物中，打开循环水泵(8)向水冷管路(7)中通入冷却水，向三个水冷凝管中通入冷却水，通过控制器启动磁控管(4)开始工作，塑料废弃物发生反应产生的高温气态产物通过产物收集管路(11)进入第一产物油收集器(12)中，在第一水冷凝器(13)的冷却作用下产物油冷却下来变为液态，并由第一产物油收集器(12)进行收集，后续设置的第二产物油收集器(16)和第三产物油收集器(17)同时对产物油进行收集，当三个产物油收集器中的液面不再升高即为反应终点，关闭控制器和循环水泵(8)，停止向三个水冷凝管中通入冷却水，从三个产物油收集器的底部出口收集液态产物油。
4.根据权利要求4所述的一种微波塑料废弃物制油装置的使用方法，其特征在于所述的待处理的塑料废弃物和微波吸收剂的质量的比为1:(3～5)。
5.根据权利要求4所述的一种微波塑料废弃物制油装置，其特征在于所述的微波吸收剂为碳化硅。
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