CN205974368U - 一种固体有机物卧式微波裂解炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固体有机物卧式微波裂解炉，机架(1)上安装有由进料装置(2)、进料微波抑制器(4)、微波加热炉(5)、出料微波抑制器(11)和出料装置(12)依次对接构成的炉腔，炉腔内安装有输送装置(3)，输送装置(3)经过微波加热炉(5)且一端与进料装置(2)对接，另一端与出料装置(12)对接，整个炉体中轴线水平放置。本实用新型采用微波裂解技术，加热速度快，由于微波加热为整体加热，微波能直接作用于介质分子转换为热能，可使物料内外同时受热，不论物料形状如何，微波都能均匀穿透，同时基于微波非热催化效应，裂解速度快，裂解充分彻底，所得产品品质高，其节能显著，易于控制并且微波能是在金属制成的封闭腔体中及波导管内传输，无泄漏无有害气体排放，十分安全。

Description

一种固体有机物卧式微波裂解炉

技术领域

本实用新型涉及一种微波裂解炉，尤其是涉及一种固体有机物卧式微波裂解炉。

背景技术

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，产生的生活垃圾数量庞大，而其中有机废弃物占很大一部分比例。现有垃圾处理方式主要有填埋法、焚烧法以及堆肥法。其中焚烧法因其具有许多独特的优点逐步成为城市生活垃圾无害化处理的主流。但是生活垃圾焚烧技术目前还处在不断研发当中，技术成熟度较低，设备运行效果差，环境污染严重，资源回收利用率低。

另一方面，我国是以煤炭为主要能源的大国，占一次能源消费的70％以上，这一格局在我国未来能源和煤化工领域中将不会有大的改变。在以后很长一段时期内，我国还必须走以煤炭为基础能源的可持续发展道路。我国低变质煤资源占煤炭资源的60％以上，这类煤具有灰分低、硫分低、发热量高、可选性好、煤质优良等特点。因此，大力发展低变质煤的洁净转化技术和综合利用技术，进一步延伸产业链生产各种化工产品和油、天然气等能源对我国经济可持续发展具有重大战略意义。

常规裂解通常采用电加热或高温介质加热，热量传递方式为由外部热源通过热辐射由表及里的传导方式加热，热量从物料表面传入内部，挥发性产物则从内部向外扩散，其传热方向相反，容易引起裂解产物的二次裂解。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种裂解速度快、裂解充分彻底、所得产品品质高、节能显著和易于控制的固体有机物卧式微波裂解炉。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的固体有机物卧式微波裂解炉，机架上安装有由进料装置、进料微波抑制器、微波加热炉、出料微波抑制器和出料装置依次对接构成的炉腔，各段连接处密封，所述的炉腔内安装有输送装置，所述的输送装置经过所述的微波加热炉且一端与所述的进料装置对接，另一端与所述的出料装置对接，整个炉体中轴线水平放置。

所述的进料装置包括依次对接的上料斗、上密封阀、过渡仓、下密封阀、存料仓和挡板，在所述的存料仓上安装有上料位计和下料位计，上料位计和下料位计控制存料仓中料位高低，挡板的位置能上下可调。

所述的出料装置中安装有蒸汽换热系统。

所述的输送装置上设有链条炉排，所述的链条炉排上铺设有微波特种陶瓷片，所述的链条炉排两侧装有挡板。所述的链条炉排由炉腔两侧的支撑板支撑，在传动系统的带动下做单向移动；通过变频调速能控制链条炉排移动速度；所述的传动系统安装在所述的机架上。

所述的微波特种陶瓷片的材料为高纯氮化硅板，氮化硅含量≥99.98％。

所述的微波加热炉包括微波加热腔、排气口、氧分析仪接口、检修孔、带刚玉护套的热电偶、防爆口、压力变送器、微波裂缝天线、清渣口、过渡波导管、波导和微波发生器，所述的微波加热腔由不锈钢内壁、设在所述的不锈钢内壁的内壁上的内保温层、设在所述的内保温层上的耐高温层、设在所述的不锈钢内壁外壁上的外保温层和设要所述的外保温层上的外壳组成，所述的排气口、氧分析仪接口、检修孔、带刚玉护套的热电偶、防爆口、压力变送器、微波裂缝天线和清渣口设在所述的微波加热腔上，所述的微波发生器通过所述的波导和所述的过渡波导管与所述的微波裂缝天线连接。

所述的耐高温层的材料是微波专用陶瓷材料。

所述的微波裂缝天线的布置方式是：每个大功率微波发生器发出的微波均分为两路裂缝天线进行馈能，且裂缝天线在炉腔顶部均匀交叉布置。

所述的过渡波导管的两端均设有过渡法兰，一端的过渡法兰上设有石英玻璃盲板，另一端的过渡法兰上设有四氟盲板，所述的过渡波导管上设有泄压管和压力传感器。

所述的微波发生器是由多个915MHz大功率微波发生器组合而成。

采用上述技术方案的固体有机物卧式微波裂解炉，物料在链条炉排上缓慢向前移动，物料呈相对静止状态，整个裂解过程为静态裂解，产生扬尘少，有利于裂解气的收集，提高了裂解气的品质。

本实用新型的优点在于：

该微波裂解炉采用先进的微波技术，加热速度快，由于微波加热为整体加热，微波直接作用于介质分子转换为热能，可使物料内外同时受热，不论物料形状如何，微波都能均匀穿透，同时基于微波非热催化效应，裂解速度快，裂解充分彻底，所得产品品质高，其节能显著，易于控制并且微波能是在金属制成的封闭腔体中及波导管内传输，无泄漏、无有害气体排放，十分安全。

综上所述，本实用新型是一种裂解速度快、裂解充分彻底、所得产品品质高、节能显著和易于控制的固体有机物卧式微波裂解炉，是一种连续的、可控的、高效节能型固体有机物裂解装置，广泛适用于固体有机物如城市生活垃圾、工业废弃物、农林废弃物及低变质煤的裂解。

附图说明

图1是本固体有机物卧式微波裂解炉的主视图。

图2是本固体有机物卧式微波裂解炉的左视图。

图3是本固体有机物卧式微波裂解炉的附视图。

图4是沿图1中A-A截面示意图。

图5是过渡波导管的截面图。

图6是进料装置的截面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详细说明。

参见图1、图2、图3和图4，固体有机物卧式微波裂解炉包括机架1，机架1为碳钢型材焊接而成,表面做防腐处理。机架1上安装有由进料装置2、进料微波抑制器4、微波加热炉5、出料微波抑制器11和出料装置12依次对接构成的炉腔，各段连接处密封，防止炉腔内产生的气体外泄；炉腔内安装有输送装置3，所述的输送装置3经过所述的微波加热炉5且一端与所述的进料装置2对接，另一端与出料装置12对接，整个炉体中轴线水平放置，安装维护方便。

参见图6，进料装置2包括依次对接的上料斗34、上密封阀35、过渡仓36、下密封阀37、存料仓38和挡板41，在存料仓38上安装有上料位计39和下料位计40，上料位计39和下料位计40控制存料仓38中料位高低，挡板41的位置能上下可调，用来控制链条炉排23上物料的厚度。通过上密封阀35、下密封阀37和过渡仓36可保证进料装置2的密封性。

参见图1，出料装置12中安装有蒸汽换热系统，裂解完的物料变成了高温炭，与水冷壁管充分接触，通过热交换，水冷壁管中的水变成了蒸汽。出料装置既起到了熄炭回收热量的作用又对裂解炉起到了密封的作用。

参见图1和图4，输送装置3上设有链条炉排23，链条炉排23上铺设有陶瓷片22，微波穿透性好，耐高温。链条炉排23两侧装有挡板26。链条炉排23由炉腔两侧的支撑板支撑，在传动系统的带动下做单向移动。通过变频调速能控制链条炉排移动速度。传动系统安装在机架1上。

微波特种陶瓷片22，其材料为高纯氮化硅板(氮化硅含量≥99.98％)，此种材料耐高温、耐磨、强度好，在链条炉排23上安装高纯氮化硅板，彻底解决了链条炉排23表面固体有机物不能充分裂解的问题(由于金属表面反射微波，所以靠近金属表面的地方微波场较弱)。

参见图1和图4，微波加热炉5包括微波加热腔20、排气口6和氧分析仪接口7、检修孔8、带刚玉护套的热电偶9、防爆口10、压力变送器14、微波裂缝天线15、清渣口16、过渡波导管17、波导18和微波发生器19，微波加热腔20由不锈钢内壁21、设在不锈钢内壁21的内壁上的内保温层24、设在内保温层24上的耐高温层25、设在不锈钢内壁21外壁上的外保温层27和设在外保温层27上的外壳28组成，排气口6、氧分析仪接口7、检修孔8、带刚玉护套的热电偶9、防爆口10、压力变送器14、微波裂缝天线15和清渣口16设在微波加热腔20上，微波发生器19通过波导18和过渡波导管17与微波裂缝天线15连接。

防爆口10防止炉腔内气体压力瞬时增大而爆炸。热电偶9测量物料内部的实时温度。

内保温层24夹在不锈钢内壁21和耐高温层25之间，起到隔热的作用。

耐高温层25，其材料是微波专用陶瓷材料，布置在最内层能防止裂解气中的焦油粘到炉壁上，每过一段时间能在空气气氛下开启微波进行空烧(没有物料)，将其表面上的结炭层烧掉，起保护设备的作用。

微波裂缝天线15的布置方式是：每个大功率微波发生器发出的微波均分为两路裂缝天线进行馈能，且裂缝天线在炉腔顶部均匀交叉布置，物料吸收微波的效果好，加热均匀迅速，无死角。

参见图1和图5，过渡波导管17的两端均设有过渡法兰29，一端的过渡法兰29上设有石英玻璃盲板30，另一端的过渡法兰29上设有四氟盲板33，过渡波导管17上设有泄压管31和压力传感器32。

过渡波导管17，其作用是对微波发生器19进行保护。当裂解气管道堵塞，炉内压力升高冲破石英玻璃盲板30,裂解气能从泄压管31泄出，同时压力传感器32输出信号给微波发生器19，微波发生器19停止工作，起安全作用。

参见图1和图3，微波发生器19是由多个915MHz大功率微波发生器组合而成，微波发生器19与微波裂缝天线15由波导18连接，波导管中接有过渡波导管17，其作用是用来保护微波发生器19，波导中装有微波能够轻易穿透的盲板，盲板用来密封炉腔内的气体。微波裂缝天线中加入气体吹扫，防止腔内的气体进入到微波裂缝天线中。微波从裂缝天线15馈入，微波分布均匀，物料能更好的吸收微波，且有效防止了微波反射对磁控管的伤害。

参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，有机物料由进料装置2进入，由链条炉排23带动其向前缓缓移动，物料经过微波加热炉5时吸收微波，被迅速加热到裂解温度，分解的气体从排气口6排出；剩余的固体物从出料装置12排出。

以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还能做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：机架(1)上安装有由进料装置(2)、进料微波抑制器(4)、微波加热炉(5)、出料微波抑制器(11)和出料装置(12)依次对接构成的炉腔，各段连接处密封，所述的炉腔内安装有输送装置(3)，所述的输送装置(3)经过所述的微波加热炉(5)且一端与所述的进料装置(2)对接，另一端与所述的出料装置(12)对接，整个炉体中轴线水平放置。

2.根据权利要求1所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的进料装置(2)包括依次对接的上料斗(34)、上密封阀(35)、过渡仓(36)、下密封阀(37)、存料仓(38)和挡板(41)，在所述的存料仓(38)上安装有上料位计(39)和下料位计(40)，上料位计(39)和下料位计(40)控制存料仓(38)中料位高低，挡板(41)的位置能上下可调。

3.根据权利要求1或2所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的出料装置(12)中安装有蒸汽换热系统。

4.根据权利要求1或2所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的输送装置(3)上设有链条炉排(23)，所述的链条炉排(23)上铺设有微波特种陶瓷片(22)，所述的链条炉排(23)两侧装有挡板(26)，所述的链条炉排(23)由炉腔两侧的支撑板支撑，在传动系统的带动下做单向移动，通过变频调速能控制链条炉排移动速度；所述的传动系统安装在所述的机架(1)上。

5.根据权利要求4所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的微波特种陶瓷片(22)的材料为高纯氮化硅板，氮化硅含量≥99.98％。

6.根据权利要求1或2所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的微波加热炉(5)包括微波加热腔(20)、排气口(6)、氧分析仪接口(7)、检修孔(8)、带刚玉护套的热电偶(9)、防爆口(10)、压力变送器(14)、微波裂缝天线(15)、清渣口(16)、过渡波导管(17)、波导(18)和微波发生器(19)，所述的微波加热腔(20)由不锈钢内壁(21)、设在所述的不锈钢内壁(21)的内壁上的内保温层(24)、设在所述的内保温层(24)上的耐高温层(25)、设在所述的不锈钢内壁(21)外壁上的外保温层(27)和设要所述的外保温层(27)上的外壳(28)组成，所述的排气口(6)、氧分析仪接口(7)、检修孔(8)、带刚玉护套的热电偶(9)、防爆口(10)、压力变送器(14)、微波裂缝天线(15)和清渣口(16)设在所述的微波加热腔(20)上，所述的微波发生器(19)通过所述的波导(18)和所述的过渡波导管(17)与所述的微波裂缝天线(15)连接。

7.根据权利要求6所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的耐高温层(25)的材料是微波专用陶瓷材料。

8.根据权利要求6所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的微波裂缝天线(15)的布置方式是：每个大功率微波发生器发出的微波均分为两路裂缝天线进行馈能，且裂缝天线在炉腔顶部均匀交叉布置。

9.根据权利要求6所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的过渡波导管(17)的两端均设有过渡法兰(29)，一端的过渡法兰(29)上设有石英玻璃盲板(30)，另一端的过渡法兰(29)上设有四氟盲板(33)，所述的过渡波导管(17)上设有泄压管(31)和压力传感器(32)。

10.根据权利要求6所述的固体有机物卧式微波裂解炉，其特征在于：所述的微波发生器(19)是由多个915MHz大功率微波发生器组合而成。