一种多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，包括筒状罐体结构的容器，容器的顶部设有顶盖，顶盖设有进料口和热解气出口，容器的底部设有炭化物出口，容器的外部设有保温材料，容器的侧壁均布多个侧面超声换能器，侧面超声换能器的变幅杆固定在容器壁上，保温材料的外部设有感应加热线圈，顶盖设有顶部超声换能器，顶部超声换能器的变幅杆与超声工作头连接，超声工作头伸入到容器内部。采用内外水冷的耐高温大功率超声换能器结构和采用内外协同激振的布置形式，变幅杆插入式和清洗槽式的结合，实现强化处理过程的目的。

A multi ultrasonic coupling enhanced pyrolysis and carbonization device for high viscosity organic waste

【技术实现步骤摘要】
一种多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置
本专利技术涉及一种高粘度有机废弃物热解炭化装置，尤其涉及一种多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置。
技术介绍
对于工业生产中产生的废油漆、废油墨、废树脂等高粘度有机废弃物，属于处置难度大的危险废弃物，利用传统的处置技术很难实现深度资源化和无害化处理，而无氧热解炭化危险废弃物处置技术能较好地解决这一难题。但是对于高粘度有机废弃物的热解炭化处理，由于物料的粘度大，传热不均匀，处理过程存在能耗高效率低的问题，现有技术中的装置很难实现强化高粘度有机废弃物的热解炭化处理过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，包括筒状罐体结构的容器，所述容器的顶部设有顶盖，所述顶盖设有进料口和热解气出口，所述容器的底部设有炭化物出口，所述容器的外部设有保温材料，所述容器的侧壁均布多个侧面超声换能器，所述侧面超声换能器的变幅杆固定在所述容器的壁上，所述保温材料的外部设有感应加热线圈，所述顶盖设有顶部超声换能器，所述顶部超声换能器的变幅杆与超声工作头连接，所述超声工作头伸入到容器内部。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，将超声振动引入高粘度有机废弃物的热解炭化处理工艺中，采用内外水冷的耐高温大功率超声换能器结构和采用内外协同激振的布置形式，变幅杆插入式和清洗槽式的结合，实现强化处理过程的目的。附图说明图1为本专利技术实施例提供的多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置立面剖视结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置俯视结构示意图。图3为本专利技术实施例中顶部超声换能器结构示意图。图4为本专利技术实施例中侧壁超声换能器结构示意图。图中：1、顶部超声换能器，2、温度探头，3、超声工作头，4、侧面超声换能器，5、保温材料，6、感应加热线圈，7、炭化物出口，8、高粘度有机废弃物，9、进料口，10、热解气出口，11、引线，12、铜管，13、压电陶瓷，14、水管接头，15、变幅杆，16、顶盖，17、密封圈，18、绝缘套，19、外壳，20、引线，21、螺母，22、连接杆，23、铜管，24、压电陶瓷，25、后盖，26、引线，27、绝缘套，28、螺栓，29、容器壁，30、变幅杆，31、容器。具体实施方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术的多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，其较佳的具体实施方式是：包括筒状罐体结构的容器，所述容器的顶部设有顶盖，所述顶盖设有进料口和热解气出口，所述容器的底部设有炭化物出口，所述容器的外部设有保温材料，所述容器的侧壁均布多个侧面超声换能器，所述侧面超声换能器的变幅杆固定在所述容器壁上，所述保温材料的外部设有感应加热线圈，所述顶盖设有顶部超声换能器，所述顶部超声换能器的变幅杆与超声工作头连接，所述超声工作头伸入到容器内部。所述顶部超声换能器的轴心部位设有内水冷管，周边部位设有外水冷管；所述侧面超声换能器的周边部位设有外水冷管。所述外水冷管采用铜管缠绕结构，铜管与超声换能器的压电陶瓷之间涂有绝缘导热硅脂。所述超声工作头的表面为阶梯状结构。所述感应加热线圈与中频加热发生器连接，所述侧面超声换能器和顶部超声换能器分别与高频驱动装置连接。所述顶盖设有温度探头，所述温度探头伸入到容器内部。本专利技术的多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，将超声振动引入高粘度有机废弃物的热解炭化处理工艺中，采用内外水冷的耐高温大功率超声换能器结构和采用内外协同激振的布置形式，变幅杆插入式和清洗槽式的结合，实现强化处理过程的目的。对于高粘度有机废弃物的热解炭化处理，由于需要承受高温和一定压力的作用，本专利技术设计了超声强化热解炭化反应容器，采用罐体形式的容器，便于实现外部加热，也方便进行容器内部的清洗。并且选用感应线圈加热具有安全、热惯性小、简单可控的优点，可实现对容器外壁的非接触式加热。同时电磁加热频率一般采用中频加热，而超声采用高频驱动，有效避免二者的相互干扰。具体实施例：如图1、图2所示，本专利技术通过对比分析各种类型超声化学反应器的结构形式，为增加容器内的声强大小和均匀性，达到更加高效的强化效果，采用内外协同超声作用的方式，在容器顶部安装大功率超声换能器，通过合理设计超声变幅杆和阶梯状工作头，利用超声换能器带动工作头上下高频振动，起到主导空化效应的目的。而在容器外壁上均匀布置多个小型超声换能器，通过对容器壁进行激振，传递到容器内部，可有效增强空化效应，并起到防止粘壁和结垢的作用。如图3、图4所示，所有超声换能器均选用耐高温PZT压电陶瓷进行激振，顶部超声换能器功率较大，采用内外水冷的冷却方式，而容器外壁上的超声换能器采用外水冷的方式，外置水冷采用冷却铜管进行绕制，可以避开压电陶瓷导电片接头，铜管和压电陶瓷之前涂上绝缘导热硅脂，提高冷却效果。对于本专利技术装置的多超声协同激励，可以根据多超声激励下声场幅值分布模型，利用有限元分析软件，对反应器内部声场分布进行仿真计算。反应器内所建立的声场属于小尺度的混响型声场，从提高声化学产额角度出发，声化学反应器应设计为近场混响型，利用反应器内部空间声场分布可对反应器结构进行优化。然后调整超声换能器位置，优化反应器内部声场强度和分布情况，以达到增加超声空化效果和提高均匀性的目的。最后通过调整超声激励参数，包括频率、相位差和声强，优化多超声最佳协同激励参数，以达到高效强化和节能的目的。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，包括筒状罐体结构的容器，所述容器的顶部设有顶盖，所述顶盖设有进料口和热解气出口，所述容器的底部设有炭化物出口，所述容器的外部设有保温材料，其特征在于，所述容器的侧壁均布多个侧面超声换能器，所述侧面超声换能器的变幅杆固定在所述容器的壁上，所述保温材料的外部设有感应加热线圈，所述顶盖设有顶部超声换能器，所述顶部超声换能器的变幅杆与超声工作头连接，所述超声工作头伸入到容器内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，包括筒状罐体结构的容器，所述容器的顶部设有顶盖，所述顶盖设有进料口和热解气出口，所述容器的底部设有炭化物出口，所述容器的外部设有保温材料，其特征在于，所述容器的侧壁均布多个侧面超声换能器，所述侧面超声换能器的变幅杆固定在所述容器的壁上，所述保温材料的外部设有感应加热线圈，所述顶盖设有顶部超声换能器，所述顶部超声换能器的变幅杆与超声工作头连接，所述超声工作头伸入到容器内部。


2.根据权利要求1所述的多超声耦合强化高粘度有机废弃物热解炭化装置，其特征在于，所述顶部超声换能器的轴心部位设有内水冷管，周边部位设有外水冷管；所述侧面超声换能器的周边部位设有外水冷管。


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【专利技术属性】
技术研发人员：彭黄湖，陈宇，高飞，祝守新，杨帆，车磊，张旭，陈泽洲，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33