TWM579066U - Treatment system for thermal cracking of waste by microwave - Google Patents

Abstract

本新型創作係關於一種以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，主要係以微波熱裂解取代傳統加溫熱裂解(如電熱)，透過微波之特性，令廢棄物係由內而外產生裂解反應，大幅度降低熱裂解所需時間，再加上廢棄物之裂解過程不會間斷，而大幅度提升本案整體裂解效率。

Description

以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統

本新型創作係關於一種廢棄物處理系統，尤指一種以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統。

為維護地球生態環境、降低垃圾產生，有人提出加溫熱裂解之方式，來讓廢棄物得以回收再利用。一般加溫熱裂解方式係包含入料模組、熱裂解模組、燃燒模組，透過入料模組將廢棄物送入熱裂解後，令廢棄物在密閉環境下不斷加溫而產生裂解，最後產生合成氣、裂解油、裂解碳、水氣等，其中，加溫之方式可為電熱或是燃燒加熱。 　　前述方式雖可達到完全裂解之狀態，然而，此種方式不足之處在於以加熱方式來進行熱裂解，造成廢棄物裂解時越遠離熱源者，其裂解效果或效率越差，且對廢棄物而言，此種裂解過程係由外而內開始受熱逐漸裂解，使得廢棄物要達到完全裂解，動輒需耗費大量時間。爰此，本新型創作者認為此種問題實有改善之必要。

有鑒於先前技術所述不足之處，本新型創作者提出一種以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，包括： 一輸送單元： 　　該輸送單元可供輸送廢棄物。 一微波熱裂解單元： 　　該微波熱裂解單元輸送性連接該輸送單元以供接收該廢棄物，該微波熱裂解單元內部設有一空間，且該空間之二端分別於該微波熱裂解單元外側形成一開口以共同界定出一輸送路徑，該微波熱裂解單元可供對該空間內提供微波以對該廢棄物進行熱裂解。 一非活性氣體供應單元： 　　該非活性氣體供應單元連通該空間並輸送非活性氣體至該空間內。 　　本創作主要係以微波方式來進行熱裂解，與先前技術不同之處在於：微波可令該廢棄物由內而外溫度逐漸升高而開始裂解，可有效令該廢棄物整體快速達到完全裂解；此外，先前技術在實施時，將該廢棄物放置於一密閉空間後，須停止投料再進行加熱，才得以完成熱裂解程序，但微波熱裂解則無此種問題，可持續將該廢棄物投入該微波熱裂解單元內進行熱裂解，具有較佳之熱裂解速率。且，微波熱裂解手段令該廢棄物不會因與熱源距離之遠近而影響裂解速率或效果。

以下藉由圖式之輔助，說明本新型創作之構造、特點與實施例，俾使貴審查人員對於本新型創作有更進一步之瞭解。 　　請參閱第一圖所示，本新型創作係關於一種以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，包括： 一輸送單元(1)： 　　該輸送單元(1)可供輸送廢棄物，該廢棄物較佳為有機物或聚合物，其中以塑膠及生質能之效果最為顯著，如塑膠、廢輪胎等，為使該廢棄物之熱裂解效果較佳，本創作較佳係更設一可供對廢棄物進行破碎處理之破碎單元(2)，經該破碎單元(2)處理後之該廢棄物將碎裂成複數體積較小之廢棄物，使其更容易達成熱裂解反應；該輸送單元(1)輸送性連接該破碎單元(2)，以供將經破碎處理後之廢棄物輸送至一微波熱裂解單元(3)進行熱裂解反應。 一微波熱裂解單元(3)： 　　該微波熱裂解單元(3)輸送性連接該輸送單元(1)以供接收該廢棄物，該微波熱裂解單元(3)內部設有一空間，且該空間之二端分別於該微波熱裂解單元(3)外側形成一開口以共同界定出一輸送路徑，該微波熱裂解單元(3)可供對該空間內提供微波以對該廢棄物進行熱裂解，最後產生氣體(如烷類、烯類)、裂解碳、水氣等。 　　一般而言，該廢棄物於該輸送路徑之移動方式可分為被動式跟主動式，被動式則是透過該輸送單元(1)源源不斷將該廢棄物送往該輸送路徑，以推擠之方式讓該廢棄物不斷往該輸送路徑末端推進，而主動式則是該微波熱裂解單元(3)於該空間內設有運送單元，以供帶動該廢棄物由該輸送路徑始端往該輸送路徑末端移動，該運送單元較佳為螺旋運送單元，以供令該輸送路徑形成螺旋狀，以延長該廢棄物停留至該空間內之時間，由於該運送單元非屬本案之重點，且該運送單元為所屬本案技術領域之人之通常知識，故本說明書及圖式不再詳加描述。 　　又，熱裂解過程中容易產生可燃性氣體，如烷類、烯類等氣體，為有效利用這些可燃性氣體，本新型創作進一步可以實施為：更設一電性連接該微波熱裂解單元(3)之氣態燃料發電機(5)，該氣態燃料發電機(5)以一集氣管(51)連通該空間。爰此，透過將該可燃性氣體回收利用，不僅可降低本案使用時之電力使用，或者可透過連接一蓄電池來儲存這些電力。 一非活性氣體供應單元(4)： 　　該非活性氣體供應單元(4)係連通該空間以供輸送非活性氣體至該空間內，透過該非活性氣體不易反應之特性，不僅可將該空間內之空氣擠壓排出，同時可令該廢棄物得以在高溫無氧狀態進行熱裂解，而難以產生有害氣體。且，該非活性氣體供應單元(4)較佳之實施方式為：更設一銜接該非活性氣體供應單元(4)出口端之管體(41)，該管體(41)之另一端係設於該輸送路徑始端，以供該非活性氣體供應單元(4)與該空間形成間接連通。爰此，該非活性氣體係由該移動路徑始端進入，可有效將該空間內的氣體往該移動路徑末端排放。此外，值得一提的是，本說明書所指之非活性氣體(inert gas)係指活性較低，不易起反應之氣體，如常見的氦、氖、氬、氪、氙、氡等稀有氣體外，還包括活性較低而不易起反應之氣體化合物，或是氮氣。以本說明書較佳實施例來說，該非活性氣體較佳係使用氮氣。 一水冷單元(6)： 　　該水冷單元(6)連結該微波熱裂解單元(3)，以避免該微波熱裂解單元(3)溫度過高。 　　本創作跟先前技術之主要差異是用微波熱裂解方式取代傳統加溫熱裂解，由於微波加熱方式是令該廢棄物由內而外開始加熱，令廢棄物德以在短時間之內達到完全熱裂解之狀態；除此之外，該微波熱裂解單元(3)於作動過程中，可持續將該廢棄物投入該微波熱裂解單元(3)內進行熱裂解，無須停止投料先將該廢棄物關閉於一密閉空間內再進行加熱，可有效提升熱裂解速率，以改善先前技術之加溫熱裂解所帶來不便之處。 　　爰此，本創作具有以下幾點優點： 1.可持續對該廢棄物進行微波熱裂解而不中斷。 2.各廢棄物於裂解過程，不受距離熱源遠近之影響，均具有良好裂解效果及效率。 3.透過非活性氣體將該空間內的氣體排出，以令該廢棄物於接近高溫無氧環境下進行熱裂解，難以產生有害氣體。 4.回收可燃性氣體進行發電，可供該微波熱裂解單元(3)使用，或是儲存於蓄電池內以作為其他目的使用。 　　綜上所述，本新型創作確實符合產業利用性，且未於申請前見於刊物或公開使用，亦未為公眾所知悉，且具有非顯而易知性，符合可專利之要件，爰依法提出專利申請。 　　惟上述所陳，為本新型創作在產業上一較佳實施例，舉凡依本新型創作申請專利範圍所作之均等變化，皆屬本案訴求標的之範疇。

(1)‧‧‧輸送單元

(2)‧‧‧破碎單元

(3)‧‧‧微波熱裂解單元

(4)‧‧‧非活性氣體供應單元

(41)‧‧‧管體

(5)‧‧‧氣態燃料發電機

(51)‧‧‧集氣管

(6)‧‧‧水冷單元

第一圖係本新型創作各元件連結示意圖

Claims (5)

1. 一種以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，包括： 一輸送單元：可供輸送廢棄物； 一微波熱裂解單元：輸送性連接該輸送單元以供接收該廢棄物，該微波熱裂解單元內部設有一空間，且該空間之二端分別於該微波熱裂解單元外側形成一開口以共同界定出一輸送路徑，該微波熱裂解單元可供對該空間內提供微波以對該廢棄物進行熱裂解； 一非活性氣體供應單元：連通該空間並輸送非活性氣體(inert gas)至該空間內。
2. 如申請專利範圍第1項所述以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，其中更設一銜接該非活性氣體供應單元出口端之管體，該管體之另一端係設於該輸送路徑始端，以供該非活性氣體供應單元與該空間形成間接連通。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，其中更設一電性連接該微波熱裂解單元之氣態燃料發電機，該氣態燃料發電機以一集氣管連通該空間。
4. 如申請專利範圍第3項所述以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，其中更設一可供對廢棄物進行破碎處理之破碎單元；該輸送單元輸送性連接該破碎單元，以供將經破碎處理後之廢棄物輸送至該微波熱裂解單元。
5. 如申請專利範圍第4項所述以微波對廢棄物進行熱裂解之處理系統，其中更設一水冷單元連結該微波熱裂解單元。