[发明专利]用于将烃基废料转化成油气燃料的微波方法

说明书

一种用于将处理过的固体塑料废料和其他基于聚合物的原料分解成燃油、可持续能源、碳焦和其他有用产物的便携式、可持续和高效的系统和设备。稍作修改，也可以处理生物质。分布式微波加热源和机械混合在高度绝缘的反应器中有效地混合热量，该反应器保护微波部件、使快速热解成为可能，从而可以缩小为紧凑且高度便携的系统。产物包括柴油、汽油、丙烷、丁烷和焦。使用严格的温度控制和机械工艺路线来分配产物物料。

技术领域

本发明最一般地涉及用于将特定材料的固体废料流转化成商业上有价值的化学商品的系统，并且更具体地涉及塑料废料热解系统，并且还更具体地涉及使用微波能量将粉碎的废塑料加热成有用且可分离的副产物(包括燃料)的、能量高效的塑料热解系统。

背景技术

已知使用热分解技术(更具体地是热解技术)将塑料废料转化成可燃燃料。然而，能源效率和可证明的可持续性一直难以捉摸。同样，因为某些材料的转化可能产生重金属以及含硫和含氮化合物，所以设计使不安全副产物化合物的生成最小化的系统是系统的当务之急。然而，随着效率的增加和便携性的提高，塑料热解系统有望解决海洋中、海滩上和城市地区中的废塑料的大量堆积。本发明就是针对于此。

潜在相关的现有技术专利和/或专利申请包括：Appel的申请号为20090062581的美国专利申请；Benham的申请号为20100155216的美国专利申请；Doucet等人的美国专利No.9,487,708；Fameman等人的美国专利No.8,382,957；Flanagan等人的美国专利No.9,664,382；Gillespie的美国专利No.8,690,977；Green的美国专利No.6,830,597；Grispin的美国专利No.7,883,606；Klepfer的美国专利No.6,184,427；Kruesi的申请号为20040253166的美国专利申请；Li等人的申请号为20100256429的美国专利申请；Lissianski等人的美国专利No.8,657,999；Manderson等人的美国专利No.8,980,064；Moreira等人的申请号为20080264934的美国专利申请；Novak的美国专利No.7,927,465；Ludlow-Palafox等人的美国专利No.7,951,270；Pringle的美国专利No.7,629,497；Ramesh的美国专利No.9,802,184；Ramesh等人的美国专利No.7,531,703；Sarker的美国专利No.8,927,797；Shimo等人的美国专利No.8,187,428；Van Thorre等人的美国专利No.8,361,282；Wallace的美国专利No.4,118,282；以及Weinecke等人的美国专利No.7,101,463。

前述专利反映了本发明人所知的当前技术水平。它们进一步提供了可用于理解本发明预期的许多目的以及相关技术的技术水平的背景技术。然而，谨此提出，上述专利无论是单独地还是组合地考虑时，均未公开、教导、暗示、示出或以其他方式使本文中描述的发明显而易见。

发明内容

本发明是一种将处理过的固体塑料废料和其他含碳和基于聚合物的原料分解成燃油、可持续能源、碳焦和其他有用产物的模块化的、便携式的、可持续的且有效的手段。然而，其不限于聚合物，并且通过一些修改，也可以处理生物质。系统的输出包括(但不限于)柴油、汽油、丙烷、丁烷和焦(char)。本发明使用分布式微波加热源以在高度绝缘的反应器中有效地混合热量，该反应器对微波部件进行保护以实现商业可靠性。提出了使用严格的温度控制和机械工艺路线(routing)分配产物材料的手段。重要的是，本发明利用了使用微波加热的许多优点，包括对大体积的废生物质或聚合物颗粒进行均匀且快速的内部加热、快速启动和关闭、高能量效率以及增强的可控性。

从结合附图考虑的以下描述中，将更好地理解本发明的关于组织和操作方法的许多新颖特征及其各种目的和优点，在附图中，通过实例示出了本发明的优选实施例。这些图仅用于说明和描述，并非旨在限制本发明。在所附权利要求中特别指出了表征本发明的新颖性的各种特征，这些权利要求构成了本公开的一部分。本发明不在于单独采用这些特征中的任一个，而是在于针对指定功能的其所有结构的特定组合。