專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁裂解方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用電磁裂解高分子有機(jī)物的方法及其裝置，屬于化學(xué)裂解技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著廢舊高分子化學(xué)制品裂解回收、再生利用這一世界性技術(shù)課題的深入研究，目前較為常見(jiàn)的裂解方式是采用外部熱源或輻射源，以達(dá)到裂解裝置內(nèi)部的臨界溫度，將高分子有機(jī)物的化學(xué)鍵打斷、裂解形成其他可降解或有效回收利用的小分子有機(jī)物或無(wú)機(jī)物。如公開(kāi)下述內(nèi)容的在先申請(qǐng)專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)朲L201110031880.5，名稱(chēng)為廢舊橡膠微波自動(dòng)裂解反應(yīng)裝置，其方案是由自動(dòng)控制系統(tǒng)、變頻電機(jī)、螺旋推進(jìn)式微波裂解反應(yīng)倉(cāng)、氣動(dòng)密閉門(mén)動(dòng)進(jìn)料閥門(mén)組合和氣動(dòng)密閉出渣閥門(mén)組合組成，微波磁控管均勻設(shè)在螺旋推進(jìn)式微波裂解反應(yīng)倉(cāng)兩側(cè)的外壁上；氣動(dòng)密閉門(mén)動(dòng)進(jìn)料閥門(mén)組合設(shè)在螺旋推進(jìn)式微波裂解反應(yīng)倉(cāng)的進(jìn)料端，氣動(dòng)密閉出渣閥門(mén)組合設(shè)在螺旋推進(jìn)式微波裂解反應(yīng)倉(cāng)的出料端，在氣動(dòng)密閉門(mén)動(dòng)進(jìn)料閥門(mén)組合的進(jìn)料門(mén)上設(shè)有物料分配器；氣動(dòng)密閉門(mén)動(dòng)進(jìn)料閥門(mén)組合與氣動(dòng)密閉出渣閥門(mén)組合結(jié)構(gòu)相同，均由兩個(gè)氣動(dòng)閘閥和過(guò)渡倉(cāng)組成，兩個(gè)氣動(dòng)閘閥分別設(shè)在過(guò)渡倉(cāng)兩端；變頻電機(jī)連接在螺旋推進(jìn)器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。在上述方案中，微波磁控管設(shè)在裂解反應(yīng)倉(cāng)兩側(cè)的外壁上，因此存在以下技術(shù)缺陷與不足:·1、安裝磁控管的裂解反應(yīng)倉(cāng)部位需開(kāi)孔且不能采用金屬板封口，這就極易使磁控管的微波射出部位受損，導(dǎo)致磁控管損壞。同時(shí)相應(yīng)地提高了針對(duì)裂解反應(yīng)倉(cāng)主體材料剛性強(qiáng)度的要求，設(shè)計(jì)與制造成本較高；2、由于磁控管直接安裝在裂解反應(yīng)倉(cāng)的靠近裂解物的部位，微波分布不均勻造成反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)部裂解溫度分布不均勻，裂解物裂解不均勻。3、磁控管發(fā)射的微波極易直接射入到對(duì)面設(shè)置的磁控管中，導(dǎo)致磁控管損壞。有鑒于此，特提出本專(zhuān)利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的電磁裂解方法及其裝置，其目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而將磁控管設(shè)置于裂解槽的垂向和/或側(cè)向上方，從而電磁波自上方、單向地導(dǎo)入裂解槽中，微波能夠有效地被裂解物吸收而避免進(jìn)入到相對(duì)設(shè)置的磁控管中，同時(shí)裂解槽體可采用金屬材料，實(shí)現(xiàn)較高的剛性強(qiáng)度。另一發(fā)明目的是，提高電磁波在裂解槽中分布的均勻性，避免因局部裂解溫度過(guò)聞而形成粘附于內(nèi)壁的焦塊，提聞裂解質(zhì)量和效率。發(fā)明目的還在于，提供電加熱與遠(yuǎn)紅外輔助溫升方式，提速裂解進(jìn)程。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，所述的電磁裂解方法包括以下流程:
裂解物被投入到裂解槽體中并從一端輸送至另一端，在此過(guò)程中導(dǎo)入裂解槽體的電磁波弓I發(fā)裂解反應(yīng)，裂解后形成的裂解產(chǎn)物從出氣口和出料口排出。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，裂解槽體采用金屬材料，沿裂解槽體的軸向設(shè)置一螺旋給料器，裂解物被螺旋給料器從進(jìn)料口一側(cè)連續(xù)地輸送至出料口一側(cè)；沿裂解物輸送路徑方向、在裂解槽體的上方，設(shè)置有數(shù)組磁控管，從而電磁波從上方、單向地被導(dǎo)入至裂解槽體中。如上述基本方案，電磁波波從上方(包括垂向上方和/或側(cè)向上方)導(dǎo)入裂解槽，避免了磁控管的電磁波波對(duì)射引起的磁控管過(guò)早損壞問(wèn)題的發(fā)生。裂解槽體可全部地采用金屬材料，在剛性強(qiáng)度的設(shè)計(jì)上相應(yīng)地降低了要求。另外，裂解物在磁控管的垂向和/或側(cè)向下方被軸向地向前輸送，裂解物與裂解槽頂部不接觸，可避免因裂解而形成的焦塊粘附于磁控管端口、影響電磁波導(dǎo)入和和縮短磁控管使用壽命等問(wèn)題的發(fā)生。 為進(jìn)一步地提高電磁波在裂解槽體內(nèi)部分布的均勻性，可將數(shù)組磁控管均勻地設(shè)置于裂解槽體上方，每組中數(shù)個(gè)磁控管的發(fā)射端構(gòu)成與螺旋給料器外圓相對(duì)應(yīng)的弧形分布，從而磁控管發(fā)射的電磁波全部地覆蓋于裂解物的軸向輸送路徑、且分布均勻。磁控管采取均勻、對(duì)稱(chēng)的分布格局，包括但不限于相互間設(shè)置距離、角度與數(shù)量的均勻設(shè)置。為兼顧裂解槽主體的剛性強(qiáng)度與射線屏蔽性能的設(shè)計(jì)要求，所述的裂解槽包括有軸向的裂解槽體、以及設(shè)置于裂解槽體上方的拱形槽蓋；在拱形槽蓋上安裝磁控管，在拱形槽蓋與裂解槽體之間設(shè)置一非金屬材料的隔熱板，從而電磁波透過(guò)隔熱板導(dǎo)入至裂解槽體中并被裂解物吸收，裂解物與磁控管被隔熱板間隔開(kāi)。選用非金屬材料的隔熱板，除起到保溫與隔絕熱量向裂解槽體外傳遞的作用外，還可使電磁波方便地導(dǎo)入裂解槽、且使裂解物不直接與磁控管接觸。為縮短達(dá)到裂解反應(yīng)所需溫度的時(shí)間、提高裂解反應(yīng)能量的利用效率，可在螺旋給料器的中心軸內(nèi)部，軸向地設(shè)置有電加熱管以輔助地實(shí)施電加熱、提高裂解槽體內(nèi)部的裂解溫度。另一優(yōu)選與改善能效比率的改進(jìn)措施是，在裂解槽體的內(nèi)壁涂附有遠(yuǎn)紅外涂層，以輔助地實(shí)施遠(yuǎn)紅外射線的衍射、提高裂解槽體內(nèi)部的裂解溫度。為改善進(jìn)料與出料兩端的氣密性能，可在進(jìn)料口和出料口端部安裝有進(jìn)料旋轉(zhuǎn)閥，在進(jìn)料與出料的同時(shí)實(shí)施密封處理?；谏鲜鲈O(shè)計(jì)構(gòu)思與電磁裂解方法的使用，本發(fā)明同時(shí)實(shí)現(xiàn)了下述電磁裂解裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn):裂解槽內(nèi)部具有一用于進(jìn)行裂解反應(yīng)的裂解槽體，沿裂解槽體的軸向設(shè)置一用于將裂解物從一端輸送至另一端的輸送裝置，在裂解槽體上設(shè)置有進(jìn)料口、出氣口和出料口。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，裂解槽體采用金屬材料，所述的輸送裝置是連續(xù)給料的螺旋給料器； 沿裂解物輸送路徑方向、在裂解槽體的上方，設(shè)置有數(shù)組磁控管。
數(shù)組磁控管均勻地設(shè)置于裂解槽體上方，每組中數(shù)個(gè)磁控管的發(fā)射端構(gòu)成與螺旋給料器外圓相對(duì)應(yīng)的弧形分布。裂解槽包括有，軸向的裂解槽體、以及設(shè)置于裂解槽體上方的平面槽蓋和拱形槽蓋;平面槽蓋連接進(jìn)料口、出氣口和出料口 ；在拱形槽蓋上安裝磁控管，在拱形槽蓋與裂解槽體之間設(shè)置一非金屬材料的隔熱板。在進(jìn)料口和出料口的端部安裝有進(jìn)料旋轉(zhuǎn)閥。在螺旋給料器的中心軸內(nèi)部，軸向地設(shè)置有電加熱管以輔助地實(shí)施電加熱，或是在裂解槽的槽體內(nèi)壁涂附有遠(yuǎn)紅外涂層，以輔助地實(shí)施遠(yuǎn)紅外射線的衍射，提高裂解槽內(nèi)部的裂解溫度。如上所述，本發(fā)明電磁裂解方法及其裝置具有的優(yōu)點(diǎn)與有益效果是:1、電磁波波從上方導(dǎo)入裂解槽，有助于在裂解物吸收全部電磁波波的同時(shí)，避免電磁波波衍射到相鄰的磁控管中而保護(hù)磁控管的正常使用；2、裂解槽體采用金屬材料，從而兼顧剛性強(qiáng)度，避免裂解物直接與磁控管接觸；3、相應(yīng)地提高微··波在裂解槽中分布的均勻性，可避免局部過(guò)燒焦塊的產(chǎn)生；4、輔助以電加熱與遠(yuǎn)紅外溫升方式，裂解反應(yīng)的能效比較高，節(jié)約能源。


·現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明；圖1是所述電磁裂解裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A向剖面示意圖；圖3是實(shí)施例2所述的電磁裂解裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1至圖3所示，減速電機(jī)1，進(jìn)料口 2，旋轉(zhuǎn)閥3，裂解槽4，隔熱板5，拱形槽蓋6，螺旋給料器7，從動(dòng)裝置8，出料口 9，出氣口 11，磁控管12，電加熱管13，裂解槽體14，平面槽蓋15。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1和圖2所示，所述的電磁裂解裝置主要包括有:一裂解槽4，裂解槽4包括有軸向的裂解槽體14、以及設(shè)置于裂解槽體14上方的平面槽蓋15和拱形槽蓋6 ；平面槽蓋15連接進(jìn)料口 2、出氣口 11和出料口 9 ；在拱形槽蓋6上安裝磁控管12，在拱形槽蓋6與裂解槽體14之間設(shè)置一非金屬材料的隔熱板5，隔熱板5可選用如石英、石英玻璃等材料。沿裂解槽體14的軸向，設(shè)置一用于將裂解物從進(jìn)料口 2 —側(cè)連續(xù)地輸送至出料口9 一側(cè)的螺旋給料器7。其中，裂解槽體14采用金屬材料，沿裂解物輸送路徑方向、在裂解槽體14的上方，設(shè)置有數(shù)組磁控管12。每組中包括有3個(gè)磁控管12，其發(fā)射端分別設(shè)置在拱形槽蓋6的垂向上方、側(cè)向上方，從而構(gòu)成與螺旋給料器7外圓相對(duì)應(yīng)的弧形分布，即3個(gè)磁控管12發(fā)出的電磁波沿螺旋給料器7的旋轉(zhuǎn)葉片的外圓輪廓對(duì)稱(chēng)地分布，從而被向前旋轉(zhuǎn)輸送的裂解物能夠均勻地吸收電磁波。另外，在進(jìn)料口 2和出料口 9的端部，分別地安裝有旋轉(zhuǎn)閥3?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)的電磁裂解裝置，可實(shí)現(xiàn)下述電磁裂解方法:裂解物被投入到裂解槽4中并從一端輸送至另一端，在此過(guò)程中導(dǎo)入裂解槽4的電磁波引發(fā)裂解反應(yīng)，裂解產(chǎn)物從出氣口 11和出料口 9排出。其中，在裂解槽4的垂向或側(cè)向上方、對(duì)稱(chēng)地設(shè)置有數(shù)組磁控管12，從而電磁波自上向下、單向地被導(dǎo)入裂解槽4中，電磁波能夠全部地覆蓋裂解物的軸向輸送路徑、并且分布均勻。沿裂解槽4的軸向設(shè)置一螺旋給料器7，螺旋給料器7將裂解物從裂解槽4的進(jìn)料口 2 —側(cè)逐漸地推進(jìn)至出料口 9 一側(cè)。同時(shí)，在進(jìn)料口 2和出料口 9端部安裝有進(jìn)出料旋轉(zhuǎn)閥3，在進(jìn)料與出料的同時(shí)實(shí)施密封處理。 裂解槽4包括有軸向的槽體14、以及連接槽體頂部并用于安裝磁控管12的拱形槽蓋6、用于連接進(jìn)出料口的平面槽蓋15、槽體14和拱形槽蓋6之間的隔熱板5，隔熱板5選用非金屬材料，使裂解槽體14內(nèi)的熱量和裂解物不會(huì)進(jìn)入到磁控管12。在螺旋給料器7的中心軸內(nèi)部，軸向地設(shè)置有電加熱管13以輔助地實(shí)施電加熱、提高裂解槽4內(nèi)部的裂解溫度。實(shí)施例2，如圖3所示，與實(shí)施例1的不同之處在于，沿裂解槽4軸向設(shè)置一無(wú)軸的、由減速電機(jī)I驅(qū)動(dòng)的螺旋給料器7，螺旋給料器7的另一端通過(guò)軸承連接從動(dòng)裝置8。

在進(jìn)行電磁裂解反應(yīng)過(guò)程中，電磁波導(dǎo)入裂解槽體14而引發(fā)裂解反應(yīng)，裂解產(chǎn)物分別從出氣口 11和出料口 9排出。其中，在裂解槽體14的槽體內(nèi)壁涂附有遠(yuǎn)紅外涂層，以輔助地實(shí)施遠(yuǎn)紅外射線的衍射、提高裂解槽體14內(nèi)部的裂解溫度。
權(quán)利要求
1.一種電磁波裂解方法，裂解物被投入到裂解槽體(14)中并從一端輸送至另一端，在此過(guò)程中導(dǎo)入裂解槽體(14)的電磁波引發(fā)裂解反應(yīng)，裂解后形成的裂解產(chǎn)物從出氣口(11)和出料口(9)排出，其特征在于: 裂解槽體(14)采用金屬材料， 沿裂解槽體(14)的軸向設(shè)置一螺旋給料器(7)，裂解物被螺旋給料器(7)從進(jìn)料口(2)一側(cè)連續(xù)地輸送至出料口(9) 一側(cè)； 沿裂解物輸送路徑方向、在裂解槽體(14)的上方，設(shè)置有數(shù)組磁控管(12)，從而電磁波從上方、單向地被導(dǎo)入至裂解槽體(14)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波裂解方法，其特征在于:數(shù)組磁控管(12)均勻地設(shè)置于裂解槽體(14)上方，每組中數(shù)個(gè)磁控管(12)的發(fā)射端構(gòu)成與螺旋給料器(7)外圓相對(duì)應(yīng)的弧形分布，磁控管(12)發(fā)射的電磁波全部地覆蓋于裂解物的軸向輸送路徑、且分布均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁波裂解方法，其特征在于:所述的裂解槽(4)，包括有軸向的裂解槽體(14)、以及設(shè)置于裂解槽體(14)上方的拱形槽蓋(6)； 在拱形槽蓋(6)上安裝磁控管(12)，在拱形槽蓋￠)與裂解槽體(14)之間設(shè)置一非金屬材料的隔熱板(5)，從而電磁波透過(guò)隔熱板(5)導(dǎo)入至裂解槽體(14)中并被裂解物吸收，裂解物與磁控管(12)被隔熱板(5)間隔開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁波裂解方法，其特征在于:在螺旋給料器(7)的中心軸內(nèi)部，軸向地設(shè)置有電加熱管(13)以輔助地實(shí)施電加熱、提高裂解槽體(14)內(nèi)部的裂解溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁波裂解方法，其特征在于:在裂解槽體(14)的內(nèi)壁涂附有遠(yuǎn)紅外涂層，以輔助地實(shí)施遠(yuǎn)紅外射線的衍射、提高裂解槽體(14)內(nèi)部的裂解溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁波裂解方法，其特征在于:在進(jìn)料口(2)和出料口(9)的端部安裝有旋轉(zhuǎn)閥(3)，在進(jìn)料與出料的同時(shí)實(shí)施密封處理。
7.—種電磁波裂解裝置，裂解槽(4)內(nèi)部具有一用于進(jìn)行裂解反應(yīng)的裂解槽體(14)，沿裂解槽體(14)的軸向設(shè)置一用于將裂解物從一端輸送至另一端的輸送裝置，在裂解槽體(14)上設(shè)置有進(jìn)料口(2)、出氣口(11)和出料口(9)， 其特征在于:裂解槽體(14)采用金屬材料，所述的輸送裝置是連續(xù)給料的螺旋給料器(7)； 沿裂解物輸送路徑方向、在裂解槽體(14)的上方，設(shè)置有數(shù)組磁控管(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁波裂解裝置，其特征在于:數(shù)組磁控管(12)均勻地設(shè)置于裂解槽體(14)上方，每組中數(shù)個(gè)磁控管(12)的發(fā)射端構(gòu)成與螺旋給料器(7)外圓相對(duì)應(yīng)的弧形分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電磁波裂解裝置，其特征在于:所述的裂解槽(4)，包括有軸向的裂解槽體(14)、以及設(shè)置于裂解槽體(14)上方的平面槽蓋(15)和拱形槽蓋(6)； 平面槽蓋(15)連接進(jìn)料口(2)、出氣口(11)和出料口(9)； 在拱形槽蓋(6)上安裝磁控管(12)，在拱形槽蓋(6)與裂解槽體(14)之間設(shè)置一非金屬材料的隔熱板(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁波裂解裝置，其特征在于:在進(jìn)料口(2)和出料口(9)的端部安裝有旋轉(zhuǎn) 閥(3)。
全文摘要
本發(fā)明所述的電磁裂解方法及其裝置，將磁控管設(shè)置于裂解槽上方，從而電磁波自上向下、單向地導(dǎo)入裂解槽體中，使電磁波能夠有效地被裂解物吸收而避免被直射到對(duì)面設(shè)置的磁控管中，同時(shí)裂解槽主體可采用金屬材料。電磁波裂解裝置包括有一裂解槽，沿裂解槽軸向設(shè)置一用于將裂解物從一端輸送至另一端的連續(xù)輸送裝置，在裂解槽上設(shè)置有進(jìn)料口、出氣口和出料口。在裂解槽的上方，設(shè)置有數(shù)組將電磁波導(dǎo)入裂解槽體以引發(fā)裂解反應(yīng)的磁控管；所述的輸送裝置是沿裂解槽體軸向設(shè)置的螺旋給料器。裂解槽包括有軸向的槽體、以及連接于槽體頂部的拱形槽蓋，拱形槽蓋和裂解槽體之間用非金屬材料的隔熱板隔開(kāi)。
文檔編號(hào)C08J11/10GK103172903SQ201110373990
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者袁仲雪, 劉川來(lái), 李志華 申請(qǐng)人:青島東方循環(huán)能源有限公司