[发明专利]一种真空度可恒定的多模微波热解装置

说明书

本发明公开一种真空度可恒定的多模微波热解装置，涉及生物质微波热解设备技术领域。它包括真空泵、继电器、单片机、压力传感器、微波炉、法兰、石英管和缓冲罐，真空泵与缓冲罐连接，缓冲罐与法兰连接，微波炉内设有石英管，石英管的开口端由法兰密封，缓冲罐内设有压力传感器，压力传感器与单片机连接，继电器与单片机连接，单片机根据反应腔的压力大小，通过继电器控制真空泵电源的断开或接通。本发明通过对家用多模微波炉进行改造，解决真空度恒定的问题，弥补现有装置的缺陷，提高生物质活性炭的吸附性能并维护设备安全，为生物质定向转化活性炭提供经济、高效的设备。

技术领域

本发明涉及生物质微波热解设备技术领域，尤其是一种真空度可恒定的多模微波热解装置。

背景技术

微波是波长在1mm-1m之间的电磁波，介于红外光和无线电波之间，其频率在300MHz-300GHz之间，日常使用一般选择2.45GHz，广泛应用于通讯、监测和医疗生活等领域。微波具有选择性加热的特点，由于不同的物质吸收微波的能力有很大差别，用tanδ表征不同物质吸收微波的能力，tanδ值越大表示该物质吸收微波的性能越好，反之tanδ太小的物质就不适合用微波加热。微波的选择性加热可以用来针对性的加热某一种物质，而其他物质不受微波加热干扰。传统的加热方法是通过热量传递使物质表面先受热再传导到内部，受热不均匀，效率低。而微波加热是通过产生交替辐射方式引发分子运动碰撞产生摩擦热，使温度升高，由内而外的加热物质，加热均匀、速度快。同时微波加热易于控制，在不需要加热时关闭微波电源，被加热物质即可立刻停止升温。

真空和微波技术结合的研究我国相比于国外起步较晚，应用始于上世纪70年代初期，主要应用在食品、医药、材料化工等方面的干燥，在热解领域应用较少。目前已经有一些实验性真空加热装置，如微波辅助真空卧式生物炭碳化设备(CN 105131985 A)、微波真空冶炼炉的抽真空装置(CN 206113674 U)和一种真空微波加热设备(CN 206320994 U))等设备均涉及真空条件下的微波加热领域，但是这些设备均没有考虑到真空度恒定的问题。而在生物质热解过程中维持体系的真空度对控制活性炭产品的性能是非常关键的，生物质发生热解反应会不断析出挥发性物质，维持体系的真空度有利于生成的挥发性物质立即从反应腔中移除，避免堵塞活性炭的孔隙，有助于提高活性炭的吸附性能。另外，当反应腔内压力增加到一定程度时，会导致气体冲开法兰，造成安全隐患。因此保持真空度恒定是急需解决的问题。

发明内容

为解决真空度恒定的问题，弥补现有装置的缺陷，本发明通过对家用多模微波炉进行改造，提供一种真空度可恒定的多模微波热解装置，提高生物质活性炭的吸附性能并维护设备安全，为生物质定向转化活性炭提供经济、高效的设备。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种真空度可恒定的多模微波热解装置，它包括真空泵、继电器、单片机、压力传感器、微波炉、法兰、石英管和缓冲罐，真空泵与缓冲罐连接，缓冲罐与法兰连接，微波炉内设有石英管，石英管的开口端由法兰密封，缓冲罐内设有压力传感器，压力传感器与单片机连接，继电器与单片机连接，单片机根据反应腔的压力大小，通过继电器控制真空泵电源的断开或接通。

进一步地，压力传感器将压力信号转换成电信号传给单片机，单片机接收来自压力传感器的电信号进行处理，输出相应的信号给继电器来断开或接通真空泵的电源。

进一步地，继电器与真空泵之间连接有插线板。

进一步地，缓冲罐两端的进出口安装有单向阀。

进一步地，石英管为一端开口，另一端封闭的直管，其中封闭端在微波炉腔体内，开口端朝外由法兰密封。

进一步地，单片机连接字符液晶屏，实时显示反应腔内当前压力值。

进一步地，单片机上设定压力限值。

有益效果：