專利名稱：一種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的裝置技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的裝置。背景技術(shù)：
工業(yè)化連續(xù)氧化、還原反應(yīng)需要消耗大量的能量和時(shí)間，伴隨出現(xiàn)的是大量的能耗和污染，生產(chǎn)成本居高不下。以氧化鐵還原為例，需將鐵礦石與焦炭混合均勻后壓成球團(tuán)，然后送入高溫回轉(zhuǎn)窯，通過(guò)燃燒焦炭產(chǎn)生大量的一氧化碳和熱量，從而使鐵礦石球團(tuán)被一氧化碳還原成高溫金屬，此反應(yīng)過(guò)程設(shè)備投資巨大，能源利用率低于50%，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)有的微波高溫裝置大部分停留在試驗(yàn)階段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的連續(xù)生產(chǎn)；有的裝置在工作狀態(tài)時(shí)，需要不斷地補(bǔ)充氧化、還原或者保護(hù)氣體，不能嚴(yán)格控制反應(yīng)過(guò)程；有的裝置無(wú)法準(zhǔn)確控制溫度與還原、氧化的關(guān)系，導(dǎo)致氧化或還原率不高，失去工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值；以上便是微波高溫工業(yè)化運(yùn)用受到嚴(yán)重限制的關(guān)鍵原因，目前沒(méi)有一種高溫微波裝置能用于規(guī)?；I(yè)量產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的 裝置，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)。這種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的裝置，包括爐體、爐腔、進(jìn)料口和出料口，爐腔由預(yù)熱段、加熱段和冷卻段組成，其特征在于，加熱段設(shè)置有微波輻射源、環(huán)形器和微波波導(dǎo)管；爐體內(nèi)設(shè)置有密封腔和隔離腔，密封腔和隔離腔之間設(shè)置有隔離層；爐腔底部承載有反應(yīng)器。所述爐體為圓形、橢圓形或多邊形。根據(jù)微波功率密度和微波能量場(chǎng)的分布決定微波波導(dǎo)管的數(shù)量和分布，微波輻射源從微波波導(dǎo)管導(dǎo)入爐體，使物料迅速達(dá)到氧化、還原的條件，物料能夠進(jìn)行充分反應(yīng)，從而制備出純度高、質(zhì)量好的產(chǎn)品；微波波導(dǎo)管上連接的環(huán)形器，能夠避免爐腔內(nèi)因?yàn)槲⒉ú黄ヅ涠a(chǎn)生的反射波對(duì)微波輻射源和爐體造成的損害。本實(shí)用新型的有益效果是1、充分利用微波快速加熱、整體加熱、選擇加熱和非熱效應(yīng)的顯著優(yōu)勢(shì)，使指定物料迅速達(dá)到氧化、還原的條件，能夠大規(guī)模工業(yè)化量產(chǎn)出滿足要求的產(chǎn)品。2、爐體內(nèi)設(shè)置的密封腔和隔離腔，可以作為獨(dú)立的通風(fēng)通道，用于注入或排出任何氣體，確保還原或氧化效果，在還原環(huán)境時(shí)防止空氣進(jìn)入造成的二次氧化問(wèn)題，在氧化環(huán)境時(shí)確保氧化氣氛。3、能夠避免高溫和反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕性氣體對(duì)微波源和爐體的破壞，大大延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命和維修周期。4、有利于爐體的保溫，減少連續(xù)氧化、還原反應(yīng)所需的能量，節(jié)約30%以上的能源，符合低碳、環(huán)保的要求。5、本裝置可以和其它加熱裝置在預(yù)熱段和加熱段聯(lián)合使用，在節(jié)約能源的同時(shí)顯著增加產(chǎn)量。
圖I是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖I的A-A剖視圖圖中1、微波輻射源，2、環(huán)形器，3、微波波導(dǎo)管，4、進(jìn)料口，5、預(yù)熱段，6、加熱段，7、冷卻段，8、爐腔，9、出料口，10、反應(yīng)器，11、爐體，12、密封腔，13、隔離層，14、隔離腔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施闡述如下參照?qǐng)DI和圖2，爐腔8由預(yù)熱段5、加熱段6和冷卻段7組成，加熱段6設(shè)置有微波輻射源I、環(huán)形器2和微波波導(dǎo)管3 ;多邊形爐體11的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)料口 4，爐體11的另一側(cè)設(shè)置有出料口 9，爐體11內(nèi)設(shè)置有密封腔12和隔離腔14，密封腔12和隔離腔14之間設(shè)有隔離層13 ;爐腔8底部承載有反應(yīng)器10，即為本實(shí)用新型。物料從進(jìn)料口 4進(jìn)入爐腔，經(jīng)過(guò)預(yù)熱段5預(yù)熱后，在加熱段6進(jìn)行氧化、還原反應(yīng)，再進(jìn)入冷卻段7冷卻后從出料口 9排出。多個(gè)路徑設(shè)置的微波波導(dǎo)管3，對(duì)微波加熱區(qū)域的物料形成多個(gè)定向方位互不相同的微波輻射，從而得到不會(huì)相互干擾、電磁場(chǎng)分布均勻的加熱區(qū)域。隔離層13為微波透波、耐高溫、耐腐蝕的材料，可將爐腔8內(nèi)的反應(yīng)區(qū)域與微波輻射區(qū)域分開(kāi)。密封腔12和隔離腔14可作為獨(dú)立的通風(fēng)通道?！?br> 權(quán)利要求1.一種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的裝置，包括爐體、爐腔、進(jìn)料口和出料口，爐腔由預(yù)熱段、加熱段和冷卻段組成，其特征在于，加熱段設(shè)置有微波輻射源、環(huán)形器和微波波導(dǎo)管；爐體內(nèi)設(shè)置有密封腔和隔離腔，密封腔和隔離腔之間設(shè)置有隔離層；爐腔底部承載有反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的裝置，其特征在于，所述爐體為圓形、橢圓形或多邊形。
專利摘要一種用于微波高溫連續(xù)氧化、還原的裝置，包括爐體、爐腔、進(jìn)料口和出料口，爐腔由預(yù)熱段、加熱段和冷卻段組成，加熱段設(shè)置有微波輻射源、環(huán)形器和微波波導(dǎo)管；爐體內(nèi)設(shè)置有密封腔和隔離腔，密封腔和隔離腔之間設(shè)置有隔離層；爐腔底部承載有反應(yīng)器。本實(shí)用新型的有益效果是1、利用微波快速加熱的優(yōu)勢(shì)，使物料迅速達(dá)到氧化、還原的條件，大規(guī)模工業(yè)化量產(chǎn)出滿足要求的產(chǎn)品。2、爐體內(nèi)設(shè)置的密封腔和隔離腔，可以作為獨(dú)立的通風(fēng)通道，確保還原或氧化效果。3、能夠避免高溫和反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕性氣體對(duì)微波源和爐體的破壞，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命和維修周期。4、有利于爐體的保溫，減少連續(xù)氧化、還原反應(yīng)所需的能量。
文檔編號(hào)B01J19/12GK202590778SQ201220288578
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者李學(xué)文, 鮑瑞, 何繼軍 申請(qǐng)人:李學(xué)文, 鮑瑞, 何繼軍