本實(shí)用新型涉及教學(xué)試驗(yàn)儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)驗(yàn)室用微波熱解反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

熱解反應(yīng)是物質(zhì)受熱發(fā)生分解的反應(yīng)過(guò)程，通常采用的加熱方式為間壁傳熱方式或由載熱體直接供熱，熱量從物料表面?zhèn)魅雰?nèi)部，氣相產(chǎn)物則從內(nèi)向外擴(kuò)散，與其傳熱傳質(zhì)方向相反，易引起產(chǎn)物的二次裂解，而且加熱速率小，均勻性差。為解決上述問(wèn)題，提出了流化床、等離子體等快速熱解方法，但其根本的傳熱傳質(zhì)方式并沒(méi)有改變。微波加熱是電磁場(chǎng)中由介質(zhì)損耗引起的體積加熱，在電磁場(chǎng)作用下，分子運(yùn)動(dòng)由原來(lái)雜亂無(wú)章的狀態(tài)變成有序的高頻振動(dòng)，分子動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能，達(dá)到均勻加熱的目的。微波熱解具有獨(dú)特的傳熱傳質(zhì)規(guī)律和更好的加熱均勻性，而且溫度調(diào)控、熱解過(guò)程及預(yù)期最終產(chǎn)物的控制變得容易，節(jié)省大量時(shí)間和能源，并且設(shè)備熱慣性小，是替代常規(guī)熱解的很好選擇。

設(shè)計(jì)合理的熱解反應(yīng)器是更好的進(jìn)行微波熱解研究的首要問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的微波熱解反應(yīng)器要求：(1)反應(yīng)器本身不吸收微波，以免影響加熱效果；(2)處理量不能太小，以免微波爐釋放的微波在爐膛內(nèi)滯留；(3)載氣分布均勻，確保熱解氣能被載體及時(shí)帶走；(4)熱解氣體能夠迅速離開(kāi)反應(yīng)器；(5)方便測(cè)量溫度。

目前，在微波熱解實(shí)驗(yàn)研究中使用的熱解反應(yīng)器通常有2種：(1)試管形反應(yīng)器；(2)三口燒瓶形反應(yīng)器。這兩種類(lèi)型反應(yīng)器的進(jìn)氣口均在原料上方，對(duì)原料來(lái)說(shuō)，載氣分布不均勻，不利于熱解氣的排出，沒(méi)有迅速排出的熱解氣附著在反應(yīng)器器壁上很容易發(fā)生二次熱解反應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種實(shí)驗(yàn)室用微波熱解反應(yīng)器，其進(jìn)氣口、出氣口一字分布在進(jìn)料口(原料)的兩側(cè)，石英篩板使得載氣分布均勻，尾氣容易排出，溫度方便測(cè)量，具備實(shí)驗(yàn)室微波熱解反應(yīng)器全部要求，滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室微波熱解反應(yīng)的需要。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

實(shí)驗(yàn)室用微波熱解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體、進(jìn)料口、進(jìn)氣口、出氣口、固定連接桿和載氣分布器，均為石英玻璃材質(zhì)，其特征在于，所述反應(yīng)器主體為平底、錐頂圓柱形空心結(jié)構(gòu)，頂部中心位置設(shè)有進(jìn)料口，頂部進(jìn)料口的側(cè)面垂直設(shè)有出氣口，底部靠下位置設(shè)有載氣分布器；所述進(jìn)氣口設(shè)置在反應(yīng)器主體的側(cè)面，連接位置在反應(yīng)器主體底部與載氣分布器之間；所述進(jìn)氣口、出氣口一字分布在進(jìn)料口的兩側(cè)，之間通過(guò)固定連接桿連接在一起。

所述載氣分布器為篩板結(jié)構(gòu)，其厚度10mm-15mm，一側(cè)篩孔為50-100目，另一側(cè)篩孔為150-200目，在反應(yīng)器主體內(nèi)按粗篩在下、細(xì)篩在上設(shè)置。

所述進(jìn)料口同時(shí)也是放置測(cè)溫?zé)犭娕嫉奈恢谩?/p>

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：其進(jìn)氣口、出氣口一字分布在進(jìn)料口(原料)的兩側(cè)，石英篩板使得載氣分布均勻，尾氣容易排出，溫度方便測(cè)量，具備實(shí)驗(yàn)室微波熱解反應(yīng)器全部要求，滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室微波熱解反應(yīng)的需要。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-進(jìn)料口 2-進(jìn)氣口 3-出氣口 4-固定連接桿 5-載氣分布器 6-反應(yīng)器主體 a-微波爐 b-K型熱電偶 c-氣體冷凝回收裝置 d-不可凝氣體出口

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室用微波熱解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體6、進(jìn)料口1、進(jìn)氣口2、出氣口3、固定連接桿4和載氣分布器5，均為石英玻璃材質(zhì)，所述反應(yīng)器主體6為平底、錐頂圓柱形空心結(jié)構(gòu)，頂部中心位置設(shè)有進(jìn)料口1，頂部進(jìn)料口1的側(cè)面垂直設(shè)有出氣口3，方便氣體排出，底部靠下位置設(shè)有載氣分布器5；所述進(jìn)氣口2設(shè)置在反應(yīng)器主體6的側(cè)面，連接位置在反應(yīng)器主體6底部與載氣分布器5之間；所述進(jìn)氣口2、出氣口3一字平行分布在進(jìn)料口1(原料)的兩側(cè)，之間通過(guò)固定連接桿4連接在一起，起到加強(qiáng)固定作用。

所述載氣分布器5為篩板結(jié)構(gòu)，其厚度10mm-15mm，一側(cè)篩孔為50-100目，另一側(cè)篩孔為150-200目，在反應(yīng)器主體6內(nèi)按粗篩在下、細(xì)篩在上設(shè)置，確保載氣首先通過(guò)粗篩而后通過(guò)細(xì)篩，以便載氣分布更為均勻。

所述進(jìn)料口1同時(shí)也是放置測(cè)溫?zé)犭娕嫉奈恢?，一口雙用。

【實(shí)施例】以微波熱解大豆秸稈試驗(yàn)為例

一種微波熱解反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括反應(yīng)器主體6、進(jìn)料口1、進(jìn)氣口2、出氣口3、固定連接桿4和載氣分布器5，均為石英玻璃材質(zhì)。進(jìn)氣口2內(nèi)徑為10mm，進(jìn)料口1內(nèi)徑為15mm，出氣口3內(nèi)徑為10mm，反應(yīng)器主體6的腔體內(nèi)徑為65mm。

見(jiàn)圖2，將該實(shí)用新型裝置與微波爐a、氣體冷凝回收裝置c按圖2所示連接，在進(jìn)料口1安裝好K型熱電偶b，即組建好一套實(shí)驗(yàn)室微波熱解反應(yīng)器裝置。以微波熱解大豆秸稈試驗(yàn)為例，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1.取干燥后的大豆秸稈與干燥后的活性炭(微波吸收劑)按8:2比例混合均勻通過(guò)進(jìn)料口1加到反應(yīng)器主體6中；

2.將該實(shí)用新型反應(yīng)器放入微波爐a中；

3.反應(yīng)前向微波爐a中的反應(yīng)器進(jìn)氣口2以300ml/min的速率通N2 10min，以排除整套裝置內(nèi)的空氣，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保證持續(xù)通入N2；

4.微波爐a通電進(jìn)行微波熱解反應(yīng)，通過(guò)K型熱電偶b可監(jiān)控反應(yīng)器主體6內(nèi)的實(shí)驗(yàn)溫度。熱解反應(yīng)氣體通過(guò)出氣口3排入氣體冷凝回收裝置c進(jìn)行冷凝回收，其中熱解反應(yīng)的不可凝氣體產(chǎn)物從不可凝氣體出口d排出用集氣袋收集，熱解反應(yīng)的可凝氣體產(chǎn)物用冰水浴中裝有溶劑的錐形瓶收集，熱解反應(yīng)的固體產(chǎn)物留在反應(yīng)器主體1內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)氣、液、固產(chǎn)物分離；

5.對(duì)分離后的氣、液、固產(chǎn)物可根據(jù)需要分別進(jìn)行檢驗(yàn)分析。