[实用新型]一种轴流式微波反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微波反应器，属于化学工程及化工机械领域，特别是涉及一种用于小颗粒或粉状固体在微波作用下完成加热、干燥、脱水、干馏以及化学反应或其中某些过程的加工设备。 

背景技术

微波以被广泛地应用于物质的加热、干燥等领域。 

但是由于微波在加热固体物料时具有热散逸效应，使得微波在加热固体物料时会产生局部过热现象，如大多数有机物及某些无机物及其聚合物，在微波技术加工时会由于这种过热现象会导致物料的熔融、碳化或燃烧等变化，而这些变化是不希望发生的。微波在加热固体物料时具有热散逸效应限制了微波技术的应用。 

利用微波加工上述物料的技术是微波应用领域研究和开发的热点。现有技术文献已有利用微波设备对上述物料进行加工的相关报道，但是这些技术的研究多限于间歇的或单一输送方式的微波设备。 

发明内容

本实用新型是提供一种能连续进料，连续出料的轴流式微波反应器，所针对的物料是在微波作用时，会因微波的热散逸效应而局部过热，从而导致这些物料的熔融、碳化或燃烧等不希望发生的变化，这些物料主要是大多数固体的有机物及某些无机物及其聚合物。 

本实用新型的具体构思和实施的措施是：加料单元的出料口下设置计量输送装置，计量输送装置的出口接微波源腔体入口，微波源腔体中设置有输送带和搅拌混合装置，微波源腔体出口设置冷却装置，微波源腔体的顶部通过管道连接排气与处理单元，微波源腔体上还设有温度传感器和气压传感器，温度传感器和气压传感器的输出连接PLC, PLC的输出分别对应连接计量输送装置、搅拌混合装置、冷却装置和微波源的磁控管。 

所述的加料单元是一套料斗和料斗下安装的带电子计量仪的计量输送装置，在料斗中装有搅拌装置。 

沿微波源腔体的物料输送沿线设置有一系列磁控管和一系列温度传感器；微波源腔体上设置了气体出口，在物料的进、出口及气体出口处设置了微波隔离装置，在微波源腔体内还间隔设置了一系列限波挡板。 

所述的微波源腔体为一筒状体，下部水平设置输送带，输送带的上方设置由电机驱动的螺旋轴，输送带及螺旋轴均由调速电机驱动，调速电机与整机的PLC控制系统相连接。 

微波源腔体出口所设的冷却装置为出口上部安装的冷却喷雾头和夹套式热交换装置，并且在出口处还装有物料打散装置。 

微波源腔体的气体出口经管道连接至洗涤槽，洗涤槽经管道与洗涤液循环槽和循环泵循环连接，洗涤槽上部连接排风机。 

本实用新型的工作过程是：将上述小颗粒或粉状固体物料经加料单元，连续地加到沿微波源腔体纵向布置的输送带上，输送带经过微波抑制的微波源腔体进入微波场，并以均衡的速度向出料方向运动，设置在微波场内的螺旋轴不断翻动物料和向前推动物料，起到很好的搅拌混合作用，更新物料在径向的位置和受热面，避免物料的局部过热，削弱微波对于固体物料的热散逸效应。使物料的温度在径向上基本均匀，沿着轴向不断提高。在微波作用下物料按上述设想完成加热、干燥、脱水、干馏及化学反应等一系列或其中某些物理或化学变化，被加工为目标产品。 

PLC(可编程序控制器)系统接收到安装在反应器的微波源腔体上的红外测温传感器测到的物料温度，用物料温度测量值反馈，控制给料量、运输带及螺旋轴的速度，保证物料温度控制在设定范围。 

物料的干燥、脱水、干馏及化学反应往往会伴随气体的溢出，在微波源腔体反应器的上方安装的排气口及在外部连接的气体排出及处理单元，可将过程产生的气体排出，并针对不同的气体设置洗涤和/或吸收，至达到排放标准后排放。PLC(可编程序控制器)系统可根据压力传感器的测量值，反馈控制排风压力及排风量。 

某些特殊过程为保证产品品质，需要在过程完成后立即对物料进行降温或打散处理，本实用新型在微波源腔体反应器末端出口的外部设计了打散、直接水冷及间接水冷装置，构成产品的后处理装置。同样PLC(可编程序控制器)系统可测量冷却后产品的温度，反馈控制冷却水量。 

本实用新型的积极作用：

本实用新型通过在微波场内实施了对物料的输送、搅拌及充分的混合，削弱了微波加热固体物料的热散逸效应，有效地阻止了微波在加热固体物料时的局部过热现象，使微波技术可应用于有机物和某些无机物及其聚合物的加热、干燥、脱水、干馏和化学反应，拓宽了微波技术的应用领域。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。