CN206868201U - 一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置 - Google Patents
一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206868201U CN206868201U CN201720364378.9U CN201720364378U CN206868201U CN 206868201 U CN206868201 U CN 206868201U CN 201720364378 U CN201720364378 U CN 201720364378U CN 206868201 U CN206868201 U CN 206868201U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microwave
- tank body
- chip
- based control
- liquefaction device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，该装置包括电机、减速器、连接套、波导管、微波源、过滤网、抽气泵、冷凝管、N2瓶、进料口、单片机控制系统、残渣出口、牛角管、积液瓶、搅拌轴、搅拌翅片、微波溃口、密封结构、压力传感器、热电偶、罐体。本实用新型单片机智能控制的微波热解微藻制油装置采用金属罐体，强度高，能承载大量的反应物料，微波源可以经过均匀放置的4个波导管将微波均匀地辐照到金属罐内对反应物料进行加热；搅拌装置能搅拌物料，一方面使之与吸收剂/催化剂均匀混合，另一方面使物料均匀热解。利用内置热电偶和外置压力传感器，通过单片机可使物料反应温度和反应时间得到有效的控制，可以很好的提高微藻产油率，节省能源。
Description
技术领域
本实用新型为化工技术和电子电气技术领域，具体涉及一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置。
背景技术
微波是频率在300MHz到300GHz的电磁波。根据分子的介电结构来分类，分子可以分为极性分子和非极性分子。极性分子会在电磁场的作用下，由散乱的分布状态变为与电磁场方向相同的整齐状态，极性分子就会随着电磁场方向的改变而不断来回变化振动，分子就会产生剧烈的运动，然后极性分子就会互相摩擦碰撞产生大量热量，这些热量能够加热物料而使物料温度上升。与常规加热相比，微波加热具有加热瞬时性、加热均匀性、加热节能性、加热选择性、加热控制性好等优点，使之在生物质能源转化方面具有很大的发展前景。由于微藻水分含量高，干燥过程耗时、耗能，利用微波热解微藻，不但可以节约时间，最重要的是可以节约能源消耗，提高微藻能源利用转化效率。微波热解微藻产油和产气是一种竞争关系，在特定的热解条件下微藻的产油率能达到最大。
目前关于微波热解生物质还是停留在实验阶段，往往利用传统的微波炉或者简单改造之后用以热解生物质，这类装置无法大规模热解生物质且不易控制反应温度和监控物料热解进程，而罐内的温度和物料的热解程度对热解反应产物和微藻的产油率有很大的影响，这就急需一种可以实时监测罐内温度和反应进行程度，并依此对罐内温度和微波功率进行控制的适合于大规模热解微藻的装置。
实用新型内容
为解决上诉存在的技术问题，本实用新型提供了一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，利用搅拌装置搅拌物料，一方面使之与吸收剂/催化剂均匀混合，另一方面使物料均匀热解。利用内置热电偶和外置压力传感器，通过单片机控制微波功率和罐内温度，可以很好的提高微藻产油率，节省能源。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，包括电机、减速器、微波源、波导管、冷凝管、N2瓶、进料口、单片机控制系统、搅拌轴、搅拌翅片、微波溃口、压力传感器、热电偶、罐体；所述的罐体设置有进料口；所述的罐体的上部中心位置设置有减速器，所述的减速器上设置有电机，减速机的主轴上固定连接有搅拌轴；所述的搅拌轴贯穿整个罐体，所述的搅拌轴上设置有搅拌翅片，电机型号：BLD09-11-0.37KW，减速器型号：PX57N006S0；所述的罐体上部设置有微波源，所述的微波源密封连接有波导管，所述的波导管上设置有微波溃口；所述的微波源包括4个微波发生系统和1个微波控制系统，微波发生系统由磁控管、波导管等组成，微波控制系统由微波电源与PLC组成，单片机控制系统与PLC通信通过控制微波电源从而控制微波功率，一套微波控制系统控制4组微波发生系统，磁控管产生的微波功率为0-3kW，型号为：LG-2M285，微波电源型号：LECL-4*1000B，PLC型号：西门子S7-200CN。所述的波导管设置在罐体内部；所述的罐体左侧通过管道密封连接有冷凝管，右侧通过管道密封连接有N2瓶；罐体的底部设置有若干压力传感器；所述的罐体内部设置有若干个热电偶；所述的罐体外壁设置有单片机控制系统，所述的单片机控制系统包括单片机系统1、单片机系统2、单片机系统3、放大及A/D转换电路和数据变送器，所述的热电偶将检测到的温度信号经过放大及A/D转换电路转化之后发送给单片机系统1，单片机系统1将多个热电偶的检测到的温度取平均值后在LCD上显示罐内温度并把数据传递给单片机系统3。压力传感器检测的重量信号通过数据变送器送到单片机系统2，单片机系统2将多个压力传感器检测到的重量取平均值后在LCD上显示罐体质量并把数据传递给单片机系统3。单片机系统3通过重量和温度信号控制微波源的功率大小；该装置通过压力传感器和热电偶检测罐内的反应进度和温度，利用单片机控制系统通过微波功率和温度对罐内反应进行控制。热电偶测温范围为0～1300℃，分辨率为1℃，型号：K型，压力传感器型号：JHBM-7，数据变送器洋传感系统型号：DYBSQ-001。
进一步还包括抽气泵、过滤网和牛角管，所述的冷凝管的上部管道连接有抽气泵，所述的抽气泵两边设置有过滤网，防止微藻被吸入冷凝管中；所述的冷凝管的底部连接有牛角管，方便生成的油的收集。
进一步，还包括隔热层，所述的罐体内部设置有隔热层，防止罐体内部热量的流失，节省能源。
进一步，所述波导管的管体上还设有多个附加微波溃口，方便微波的散发，所述附加微波溃口上设有密封结构。
进一步，所述的波导管的数量为4个，并均匀分布在罐体内部4周，可以使物料加热均匀；所述的每个波导管配套一组微波源，4个微波源由一套微波控制系统控制。
进一步，所述的波导管竖直设置在罐体内部，方便制作加工。
进一步，还包括残渣出口，所述的罐体底部两侧设置有残渣出口，方便残渣的清理也方便清洗罐体。
进一步，所述罐体为金属材料。
本实用新型采用金属罐体能承载大量的反应物料，利用多个波导管经封盖伸入罐体内对物料进行快速加热，微波经过多个波导管均匀地辐照到金属罐体内进行加热催化，提高反应效率和转化率。用罐体内置热电偶和外置压力传感器通过外置单片机进行智能控制，可使物料反应温度和反应时间得到有效的控制以提高微藻的产油率，并减少能耗。搅拌装置可以均匀的搅拌物料，使微藻与微波吸收剂/催化剂混合均匀，且能使物料受热均匀进而提高微藻的产油率。在冷凝管上方的管道中加上抽气泵，使生成的生物柴油尽快从罐体内抽离，提高微藻转化率。金属罐体能承载大量的反应物料，罐体两侧留有管道接口，尤其适用于微波热解微藻制油。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型单片机智能控制的微波热解微藻制油装置采用金属罐体，强度高，能承载大量的反应物料，微波源可以经过均匀放置的4个波导管将微波均匀地辐照到金属罐内对反应物料进行加热。利用搅拌装置搅拌物料，使之与吸收剂/催化剂均匀混合并使其均匀热解。利用单片机通过罐内温度和反应物料重量变化对反应进行控制，可以很好的提高微藻产油率，节省能源。罐内充满的氮气可以将反应生成的油带出罐体，通过冷凝管冷却，收集生成的油。
附图说明
图1是本实用新型的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置结构示意图；
图2是本实用新型的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置单片机控制系统框架图。
具体实施方案
以下结合附图对本实用新型进行详细说明：
如图1所示，一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，包括金属的罐体21、进料口10、电机1、减速器2、搅拌轴15、搅拌翅片16、微波源5、波导管4、微波溃口17、冷凝管8、N2瓶9、热电偶20、压力传感器19、单片机控制系统11、抽气泵7、过滤网6、牛角管13、残渣出口12、隔热层22和密封结构18；所述的进料口10设置在罐体21的侧上方。所述的罐体21的上部中心位置通过支架设置有减速器2，所述的减速器2上固定设置有电机1，减速器2的主轴上通过连接套固定连接有搅拌轴15。所述的搅拌轴15贯穿整个罐体21，所述的搅拌轴15在罐体21内设置有用于搅拌物料的搅拌片16；所述的罐体21上部设置有微波源5，所述的微波源5密封连接有波导管4，所述的波导管4设置有4个并均匀分布在罐体21内部4周，可以使物料加热均匀，所述的每个波导管4配套一组微波源5，方便单片机控制系统11的控制。所述的微波源包括4个微波发生系统和一个微波控制系统，微波发生系统由磁控管、波导管等组成，微波控制系统由微波电源与PLC组成，单片机控制系统与PLC通信通过控制微波电源从而控制微波功率，一套微波控制系统控制4组微波发生系统；所述的波导管4上设置有多个附加的微波溃口17，方便微波的散发，所述附加的微波溃口17上设有密封结构18；所述的波导管4竖直设置在罐体21内部；所述的罐体21内部设置有隔热层22，防止罐体21内部热量的流失，节省能源。
所述的罐体21的左侧通过管道密封连接有冷凝管8，所述的冷凝管8的上部管道连接有抽气泵7，所述的抽气泵7两边设置有过滤网6，防止微藻被吸入冷凝管8中；所述的冷凝管8的底部连接有牛角管13，牛角管13的下方设置有积液瓶14，方便生成的油的收集。
所述的罐体21的右侧通过管道密封连接有N2瓶9，用N2作为置换气体，把罐体内的水蒸气和空气置换排除同时带出生成的气体产物，有利于提高物料的出油率；罐体21的底部还设置有用于检测物料重量的若干压力传感器16。所述的罐体21内部在上、中、下各个部位都设置有多个用于测量罐体21内部温度的热电偶20，所述的罐体21底部两侧设置有残渣出口12，方便残渣的清理。
所述的罐体21外壁设置有单片机控制系统11，所述的单片机控制系统11包括单片机系统1、单片机系统2、单片机系统3、放大及A/D转换电路和数据变送器，所述的热电偶20将检测到的温度信号经过放大及A/D转换电路转化之后发送给单片机系统1，单片机系统1将多个热电偶20的检测到的温度取平均值后在LCD上显示罐内温度并把数据传递给单片机系统3。压力传感器19检测的重量信号通过数据变送器送到单片机系统2，单片机系统2将多个压力传感器19检测到的重量取平均值后在LCD上显示罐体质量并把数据传递给单片机系统3。单片机系统3通过重量和温度信号控制微波源5的功率大小；该装置通过压力传感器19和热电偶20检测罐内的反应进度和温度，利用单片机控制系统通过微波功率和温度对罐内反应进行控制。
所述的电机1采用的型号为BLD09-11-0.37KW，减速器2采用的型号为PX57N006S0；磁控管产生的微波功率为0-3kW，型号为LG-2M285；微波电源型号为LECL-4*1000B；PLC型号为西门子S7-200CN；热电偶20测温范围为0～1300℃，分辨率为1℃，型号为K型；压力传感器19型号为JHBM-7；数据变送器洋传感系统型号为DYBSQ-001；所述的单片机系统采用通用的型号80C51。
本实用新型的工作原理:在罐体21内加入物料，打开N2气瓶9阀门，抽气泵7也开始工作，通入一段时间N2，排尽罐内空气。单片机控制微波源5开始发射微波，当罐内温度达到一定值时，搅拌电机1开始工作，热解产生的油和气被N2带出罐体21，经过冷凝装置后，油集中在积液瓶14中。当单片机检查到的温度与微藻最佳热解温度不一致时，通过控制微波功率使罐内温度始终处在产油率最大的温度。当单片机检测到一段时间内罐内的质量变化很小时，关断微波源，热解完成。打开残渣出口，排出热解残渣，待残渣排尽之后，在通过填料口向罐体内添加物料，再次开始热解。
尽管上文对本实用新型的具体实施方案进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方案进行各种改变和修改，但这些都不脱离本实用新型的精神和所附的权利要求所记载的范围。
Claims (7)
1.一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，其特征在于，包括电机(1)、减速器(2)、波导管(4)、微波源(5)、冷凝管(8)、N2瓶(9)、进料口(10)、单片机控制系统(11)、搅拌轴(15)、搅拌翅片(16)、微波溃口(17)、压力传感器(19)、热电偶(20)、罐体(21)；所述的罐体(21)设置有进料口(10)；
所述的罐体(21)的上部中心位置设置有减速器(2)，所述的减速器(2)上设置有电机(1)，减速器(2)的主轴上固定连接有搅拌轴(15)；
所述的搅拌轴(15)贯穿整个罐体(21)，所述的搅拌轴(15)上设置有搅拌翅片(16)；
所述的罐体(21)上部设置有微波源(5)，所述的微波源(5)密封连接有波导管(4)，所述的波导管(4)上设置有微波溃口(17)；所述的波导管(4)延伸到罐体(21)内部；
所述的罐体(21)左侧通过管道密封连接有冷凝管(8)，右侧通过管道密封连接有N2瓶(9)；罐体(21)的底部设置有若干压力传感器(19)；所述的罐体(21)内部设置有若干个热电偶(20)；
所述的罐体(21)外壁设置有单片机控制系统(11)，所述的单片机控制系统(11)包括单片机系统1、单片机系统2、单片机系统3、放大及A/D转换电路和数据变送器，所述的热电偶(20)将检测到的温度信号经过放大及A/D转换电路转化之后发送给单片机系统1，单片机系统1将多个热电偶(20)的检测到的温度取平均值后在LCD上显示罐内温度并把数据传递给单片机系统3；压力传感器(19)检测的重量信号通过数据变送器送到单片机系统2，单片机系统2将多个压力传感器(19)检测到的重量取平均值后在LCD上显示罐体质量并把数据传递给单片机系统3；单片机系统3通过重量和温度信号控制微波源(5)的功率大小；该装置通过压力传感器(19)和热电偶(20)检测罐内的反应进度和温度，利用单片机控制系统(11)通过微波功率和温度对罐内反应进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，其特征在于，还包括抽气泵(7)、过滤网(6)和牛角管(13)，所述的冷凝管(8)的上部管道连接有抽气泵(7)，所述的抽气泵(7)两边设置有过滤网(6)；所述的冷凝管(8)的底部连接有牛角管(13)。
3.根据权利要求1所述的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，其特征在于，还包括隔热层(22)，所述的罐体(21)内部设置有隔热层(22)。
4.根据权利要求1所述的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，其特征在于，所述波导管(4)的管体上还设有多个附加的微波溃口(17)，所述附加的微波溃口(17)上设有密封结构(18)。
5.根据权利要求1所述的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，其特征在于，所述的波导管(4)的数量为4个，并均匀分布在罐体(21)内部4周。
6.根据权利要求1所述的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，其特征在于，还包括残渣出口(12)，所述的罐体(21)底部两侧设置有残渣出口(12)。
7.根据权利要求1所述的一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置，其特征在于，所述罐体(21)为金属材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720364378.9U CN206868201U (zh) | 2017-04-10 | 2017-04-10 | 一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720364378.9U CN206868201U (zh) | 2017-04-10 | 2017-04-10 | 一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206868201U true CN206868201U (zh) | 2018-01-12 |
Family
ID=61342918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720364378.9U Expired - Fee Related CN206868201U (zh) | 2017-04-10 | 2017-04-10 | 一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206868201U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108587658A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-28 | 常州大学 | 一种生物质热解装置 |
| CN109321286A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-02-12 | 陈燕 | 一种微藻生物油制备装置 |
-
2017
- 2017-04-10 CN CN201720364378.9U patent/CN206868201U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108587658A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-28 | 常州大学 | 一种生物质热解装置 |
| CN109321286A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-02-12 | 陈燕 | 一种微藻生物油制备装置 |
| CN109321286B (zh) * | 2018-10-30 | 2020-07-24 | 敏达环保科技（嘉兴）有限公司 | 一种微藻生物油制备装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106000254B (zh) | 一种单片机智能控制的微波热解微藻定向制油装置 | |
| CN206868201U (zh) | 一种单片机智能控制的微波热解微藻制油装置 | |
| CN108203093A (zh) | 炭化和活化设备及炭化和活化工艺 | |
| CN105400528B (zh) | 一种稻壳快速热解装置及配套系统 | |
| CN201795667U (zh) | 新型果渣节能干燥设备 | |
| CN107723015A (zh) | 一种下吸式快速热解生物质的装置 | |
| CN201434562Y (zh) | 一种用于粉体干燥的微波流化床设备 | |
| CN107828431A (zh) | 一种果壳类废弃物微波辅助热解转化燃油的方法 | |
| CN107200452A (zh) | 微波热解污泥的装置及方法 | |
| CN107619671A (zh) | 生物质转化设备及生物质转化工艺 | |
| CN205683995U (zh) | 一种新型超声微波控温反应釜 | |
| CN203184014U (zh) | 节能热循环涂料反应装置 | |
| CN107892930A (zh) | 一种果核类废弃物快速热解制油的方法 | |
| CN212356552U (zh) | 一种石墨烯连续微波膨化装置 | |
| CN211413138U (zh) | 一种粉煤灰改性设备 | |
| CN207877647U (zh) | 一种有机蒸馏废弃物无害处理装置 | |
| CN206562403U (zh) | 一种生物质微波热解改进型反应器装置 | |
| CN106404590A (zh) | 一种微波热解微藻实验装置及监控系统 | |
| CN102533293B (zh) | 一种湿法制备生物炭的装置 | |
| CN111810096B (zh) | 天然气水合物自动微波搅拌加热分解装置及其使用方法 | |
| CN206064390U (zh) | 一种高效微波反应釜 | |
| CN110194958A (zh) | 一种立式微波热解反应炉 | |
| CN208213107U (zh) | 一种新型高温高压反应器 | |
| CN108130346B (zh) | 一种利用污泥热化学反应制氢的方法 | |
| CN209412218U (zh) | 餐厨垃圾发酵加热系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180112 Termination date: 20180410 |