一种微波热解与产物分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种微波热解与产物分离装置，反应器的一端封闭，另一端具有开口；反应器的开口端向下倾斜预设角度并伸出微波发生器，开口端通过封头封堵；反应器的开口端设置有用于对反应器内部产生的液体产物和气体产物进行引流的引流管，引流管的一端与反应器开口端的下部连接并与反应器内腔连通；引流管的另一端管口朝下并与产物分离装置入口连接，引流管的该端与产物分离装置入口之间串联有第一液体收集瓶。本实用新型专利技术能够收集在反应器内冷凝为液体的焦油，避免了焦油的二次裂解，提高了焦油的收集效率。且反应系统内的压力大大降低，过程安全可控。本实用新型专利技术适用范围较广，适用于低变质煤、生物质、油页岩和污泥等所有适的微波热解的原料。

A microwave pyrolysis and product separation device

【技术实现步骤摘要】
一种微波热解与产物分离装置
本技术属于微波热解领域，具体涉及一种微波热解与产物分离装置。
技术介绍
微波热解是原料在电磁场中由介电损耗而引起的整体加热，生成固、液和气体三种产物的新型热加工技术，具有加热均匀、热解速度快、热量损失小、易于操作控制等优点，得到众多科技工作者的关注。微波热解技术经过多年的研究，已积累了较为丰富的研究基础，然而在这过程中，虽然微波热解装置不断地改进，但仍存在焦油收集效率低，甚至在有些立式实验装置中，煤焦油气在反应器出口容易冷凝，冷凝后的煤焦油又滴入反应器高温区，造成焦油二次分解，大大降低了焦油的收率。此外，焦油气和煤气的分离多采用水洗方式，由于微波热解反应剧烈，焦油气和煤气短时间内大量逸出，如果水洗瓶水位较低，则焦油气与煤气较分离不彻底，如果水洗瓶水位较高，则导致微波热解系统的压力过大，容易出现安全隐患。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种微波热解与产物分离装置，旨在实现提高微波热解焦油收集效率。本技术的采用的技术方案如下：一种微波热解与产物分离装置，包括微波发生器、反应器以及产物分离装置，反应器的一端封闭，另一端具有开口；反应器的开口端向下倾斜预设角度并伸出微波发生器，反应器的开口端通过封头封堵；反应器的开口端设置有用于对反应器内部产生的液体产物和气体产物进行引流的引流管，引流管的一端与反应器开口端的下部连接并与反应器内腔连通；引流管的另一端管口朝下并与产物分离装置入口连接，引流管的该端与产物分离装置入口之间串联有第一液体收集瓶。反应器的开口端向下倾斜10°～15°。还包括测温装置，测温装置包括检测部和显示部，检测部和显示部连接；封头上设有测温口和预留的反应气氛进口，检测部从测温口伸入反应器的内部。产物分离装置包括水洗瓶、干燥瓶、尾气收集装置和第一冷凝管；第一冷凝管内管的入口与第一液体收集瓶连接；第一冷凝管的内管的出口依次串联有若干个冷凝管；串联的若干个冷凝管中，最后一级的冷凝管内管的出口与水洗瓶的入口连接，水洗瓶的出口与干燥瓶的入口连接，干燥瓶的出口与尾气收集装置连接；前一级冷凝管的出口与下一级冷凝管的入口之间以及最后一级冷凝管与水洗瓶的入口之间均串联有液体收集瓶。冷凝管采用球型冷凝管。尾气收集装置采用气袋。产物收集瓶为具有出口和入口的瓶体，产物收集瓶的入口设置于其顶部，产物收集瓶的出口设置于靠近顶部的位置。该结构有利于气体的逸出。反应器采用石英管，石英管直径为65mm，长度为600mm，壁厚为2.5mm；反应器的开口端从微波发生器伸出的长度为80mm；引流管的连接于距反应器开口端端部40mm处。水洗瓶中为常温蒸馏水，干燥瓶中为硅胶干燥剂。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术的微波热解与产物分离装置中，反应器的开口端向下倾斜预设角度并伸出微波发生器，反应器的开口端设置有用于对反应器内部产生的液体产物和气体产物进行引流的引流管，引流管的一端与反应器开口端的下部连接并与反应器内腔连通，因此本技术的微波热解与产物分离装置在对热解原料进行热解时，热解气沿反应器向反应器的开口端流动过程中，一部分热解气能够在反应器内凝结成液体的煤焦油和水，由于反应器的开口端向下倾斜预设角，因此凝结得到的煤焦油和水顺着引流管流入第一液体产物收集瓶，而不会流回反应器的反应高温区，又由于煤焦油气温度降低，大部分被冷凝在第一液体产物收集瓶，因此反应器的开口端向下倾斜以及第一液体产物收集瓶的设置因此能够避免焦油的二次裂解，提高了焦油的收集效率，并且使得煤焦油和煤气能够将煤气与大部分的煤焦油及时进行分离，提高焦油气和煤气的分离效率，同时由于煤焦油气和水蒸气的凝结，降低了热解气的压力，进一步使得微波热解与产物分离装置中系统压力的降低，降低了对装置的抗压要求，节约成本，同时还具有安全可靠的特点；未凝结的热解气顺着引流管流经第一液体产物收集瓶后，流入产物分离装置进行分离，由于煤气与大部分煤焦油已经在反应器中进行了分离，在分离装置中对煤焦油与煤气的分离难度和分离量大为减小，使得产物分离装置能够最终将煤焦油与煤气分离的更加彻底。此外，本技术适用范围较广，适用于低变质煤、生物质、油页岩和污泥等所有适合微波热解的原料。进一步的，第一冷凝管内管的入口与第一液体收集瓶连接；第一冷凝管的内管的出口依次串联有若干个冷凝管；串联的若干个冷凝管中，最后一级的冷凝管内管的出口与水洗瓶的入口连接，水洗瓶的出口与干燥瓶的入口连接，干燥瓶的出口与尾气收集装置连接。本技术采用了多级冷凝管对热解气中的煤焦油和水进行冷凝，并且前一级冷凝管的出口与下一级冷凝管的入口之间以及最后一级冷凝管与水洗瓶的入口之间均串联有液体收集瓶，通过液体收集瓶及时地将煤焦油和水收集，能够提高焦油气和煤气的分离效率，并且由于多级冷凝管的冷凝作用，进一步降低了热解气的压力，降低微波热解的安全风险。附图说明图1为本技术微波热解装置和产物分离装置示意图；图2为本技术实施例1的热解升温曲线；图3为本技术实施例2的热解升温曲线；图4为本技术实施例3的热解升温曲线。图中：1-微波发生器，2-反应器，3-K型热电偶，4-温度记录仪，5-一级冷凝管，6-二级冷凝管，7-三级冷凝管，8-四级冷凝管，9-第一液体收集瓶，10-一级液体收集瓶，11-二级液体收集瓶，12-三级液体收集瓶，13-四级液体收集瓶，14-水洗瓶，15-干燥瓶，16-气袋。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案及其各个方面的优点。参照图1，本技术的微波热解与产物分离装置，包括微波发生器1、反应器2以及产物分离装置，反应器2的一端封闭，另一端具有开口；反应器2的开口端向下倾斜预设角度并伸出微波发生器1，反应器2的开口端通过封头封堵；反应器2的开口端设置有用于对反应器2内部产生的液体产物和气体产物进行引流的引流管17，引流管17的一端与反应器2开口端的下部连接并与反应器2内腔连通；引流管17的另一端管口朝下并与产物分离装置入口连接，引流管17的该端与产物分离装置入口之间串联有第一液体收集瓶9。作为本技术优选的实施方案，反应器2的开口端向下倾斜10°～15°。其目的是为了让液体流出，倾斜角度太大，煤样容易随液体流动，因此向下倾斜10°～15°为宜。作为本技术优选的实施方案，微波热解与产物分离装置还包括测温装置，测温装置包括检测部和显示部，检测部和显示部连接；封头上设有测温口和预留的反应气氛进口，检测部从测温口伸入反应器2的内部。有时热解反应需要加入某些气体作为反应气氛，这个反应气氛进口属于预留口，因此预留反应气氛进口。作为本技术优选的实施方案，测温装置的检测部采用K型热电偶3，显示部采用温度记录仪4。作为本技术优选的实施方案，产物分离装置包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波热解与产物分离装置，其特征在于，包括微波发生器(1)、反应器(2)以及产物分离装置，反应器(2)的一端封闭，另一端具有开口；反应器(2)的开口端向下倾斜预设角度并伸出微波发生器(1)，反应器(2)的开口端通过封头封堵；反应器(2)的开口端设置有用于对反应器(2)内部产生的液体产物和气体产物进行引流的引流管(17)，引流管(17)的一端与反应器(2)开口端的下部连接并与反应器(2)内腔连通；引流管(17)的另一端管口朝下并与产物分离装置入口连接，引流管(17)的该端与产物分离装置入口之间串联有第一液体收集瓶(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种微波热解与产物分离装置，其特征在于，包括微波发生器(1)、反应器(2)以及产物分离装置，反应器(2)的一端封闭，另一端具有开口；反应器(2)的开口端向下倾斜预设角度并伸出微波发生器(1)，反应器(2)的开口端通过封头封堵；反应器(2)的开口端设置有用于对反应器(2)内部产生的液体产物和气体产物进行引流的引流管(17)，引流管(17)的一端与反应器(2)开口端的下部连接并与反应器(2)内腔连通；引流管(17)的另一端管口朝下并与产物分离装置入口连接，引流管(17)的该端与产物分离装置入口之间串联有第一液体收集瓶(9)。


2.根据权利要求1所述的一种微波热解与产物分离装置，其特征在于，反应器(2)的开口端向下倾斜10°～15°。


3.根据权利要求1所述的一种微波热解与产物分离装置，其特征在于，还包括测温装置，测温装置包括检测部和显示部，检测部和显示部连接；封头上设有测温口和预留的反应气氛进口，检测部从测温口伸入反应器(2)的内部。


4.根据权利要求1所述的一种微波热解与产物分离装置，其特征在于，产物分离装置包括水洗瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，吴雷，周晶晶，梁坤，宋永辉，张秋利，田宇红，兰新哲，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61