[发明专利]一种微波沸腾反应器

说明书

本发明公开了一种微波沸腾反应器，包括由微波透波耐高温材料制成且竖直的炉管、腔体、气固混合三通管、微波源，炉管设于腔体内，炉管底部连接有气固混合三通管，气固混合三通管另外两端分别为进气口和进料口，且进气口位于气固混合三通管底部，进气口连接有调节阀，进料口位于气固混合三通管侧面，位于炉管顶部设有出料口，腔体外壁设有多个微波源。在炉管内建立电磁场，粉状物料从进料口进入炉管内，气体从进气口进入炉管内度，将粉状物料扩散为松散的粉体，进入炉管内的粉状物料与炉管内的电磁场进行耦合，其具有将电磁能转化为热能以加快加热速度以及解决粉体物料布料和收料问题并减少扬尘的特点。

技术领域

本发明涉及加热技术领域，更具体地说，它涉及一种微波沸腾反应器。

背景技术

微波技术目前也在材料的合成、微波解冻、冶金矿物、杀菌、垃圾处理、微波萃取、样品分析等领域发挥着主要的作用。微波技术在无机合成材料的研究，已取得良好的进展，主要是在硬质合金、导体材料，锂电池正极材料、高温材料，合成金刚石、沸石分子筛、陶瓷材料等方面。并且具有低能源消耗、速度快、合成温度低等一些了性能特点。]微波技术在矿石预处理、金属氧化物矿的碳热还原的应用，具有能耗低、速度快、浸出率高、产品性能优良和环境效益好等特点。微波技术还可以用于处理工业污泥，对医疗垃圾进行灭菌。处理电子垃圾，建筑垃圾，生活垃圾等等。目前，微波技术已经开始在国内开始广泛推广。

目前微波技术应用，对于反应器的设计主要借鉴传统窑炉的设计形式，现在流行的有干燥用的输送带式隧道窑，烧结用推板窑和辊道窑等。这些窑炉在利用微波对粉体进行处理时，一般存在布料和收集的问题。输送带式隧道窑，需要将物料均布在输送线上物料收集和布料产生扬尘。推板窑和辊道窑需要将物料分装，烧结完后需要进行卸料收集，产生扬尘。

物料与微波耦合，将微波场电磁能转化为热能，与物料在微波场所占有的体积成正比。采用传统窑炉的形式，物料在微波场中所占体积小，微波耦合电磁能转化为热能效率低，加热时间长。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种微波沸腾反应器，其具有将电磁能转化为热能以加快加热速度以及解决粉体物料布料和收料问题并减少扬尘的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种微波沸腾反应器，包括由微波透波耐高温材料制成且竖直的炉管、腔体、气固混合三通管、微波源，所述炉管设于所述腔体内，所述炉管底部连接有气固混合三通管，所述气固混合三通管另外两端分别为进气口和进料口，且所述进气口位于所述气固混合三通管底部，所述进气口连接有调节阀，所述进料口位于所述气固混合三通管侧面，位于所述炉管顶部设有出料口，所述腔体外壁设有多个所述微波源。

通过采用上述技术方案，位于腔体外部的微波源将微波馈入腔体内，并在腔体内建立电磁场，且由于设置在腔体内的炉管由微波透波耐高温材料制成，腔体内的电磁场穿过炉管壁，在炉管内建立电磁场，粉状物料从进料口进入，并通过气固混合三通管进入炉管内，气体从进气口进入气固混合三通管，并根据不同的物料，通过调节阀调整气体进入炉管内的速度，改变粉状物料在炉管内的存在时间，且由于进气口位于气固混合三通管底部，因此能够将粉状物料扩散为松散的粉体，增大粉体在炉管内的有效体积，进入炉管内的粉状物料与炉管内的电磁场进行耦合，将电磁能转化为热能，从而对粉状物料进行加热，并通过松散的粉体实现对物料的高效加热。

进一步地，所述炉管为两端小、中部大的中空管结构。

通过采用上述技术方案，炉管的下端为小口径，能够提高进气口进入炉管下端区域的气流速度，提高粉状物料悬浮向上输送的效果，炉管中部为大口径，减慢炉管中部区域的气流速度，增加粉状物料在炉管内与电磁场的耦合时间，增加加热时间，炉管的上端为小口径，提高炉管内上端的气流速度，加快完成加热的粉状物料的输出。

进一步地，所述炉管上下两端外壁均设置有定位密封圈，所述定位密封圈外壁与所述腔体内壁连接固定。