[发明专利]基于微波加热的气化裂解装置及快速制备硫磺气体的方法

权利要求书

1.基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，该装置包括气化裂解炉壳体(2)及微波发生系统(1)，所述的气化裂解炉壳体(2)的内壁上设有绝热层(3)，所述的气化裂解炉壳体(2)的内部由上而下依次设有进料室(21)、气化室(22)、过热室(23)及出料室(24)，所述的过热室(23)与出料室(24)之间设有分隔器(4)，该分隔器(4)上开设有透气孔，所述的微波发生系统(1)与气化室(22)和/或过热室(23)相适配，所述的气化裂解炉壳体(2)选用能反射微波的金属材料，所述的绝热层(3)选用能穿透微波的耐高温绝热材料，所述的分隔器(4)选用能反射微波或吸收微波的材料。

2.根据权利要求1所述的基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，所述的气化裂解炉壳体(2)的材质为碳钢、不锈钢、铝合金或钛材中的一种或更多种，所述的绝热层(3)的材质为陶瓷纤维或硅酸铝中的一种或更多种，所述的分隔器(4)的材质为SS310不锈钢、高铬铸铁、二硅化钼、碳化硅或介波陶瓷中的一种或更多种。

3.根据权利要求1所述的基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，所述的气化室(22)及过热室(23)装填有加热载体(5)，所述的加热载体(5)选用能吸收微波的惰性极性材料。

4.根据权利要求3所述的基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，所述的加热载体(5)的材质为活性炭、碳化硅陶瓷或微波介质陶瓷。

5.根据权利要求1所述的基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，所述的微波发生系统(1)包括微波电源(11)、微波发生源(12)及波导管(13)，所述的微波电源(11)与微波发生源(12)之间设有导线(14)，并通过导线(14)相连，所述的波导管(13)的一端与微波发生源(12)连接，另一端与气化裂解炉壳体(2)的侧壁相连。

6.根据权利要求5所述的基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，所述的气化裂解炉壳体(2)的侧壁上设有连接口(25)，所述的连接口(25)处设有能穿透微波的窗口(26)，所述的窗口(26)的材质为石英玻璃或陶瓷材料；所述的波导管(13)上设有水负载仪(16)及返回微波强度检测仪(17)。

7.根据权利要求1所述的基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，所述的微波发生系统(1)至少设有两个，并分别与气化室(22)及过热室(23)处的气化裂解炉壳体(2)相连。

8.根据权利要求1所述的基于微波加热的气化裂解装置，其特征在于，所述的气化裂解炉壳体(2)上设有与进料室(21)相连通的进料口(6)以及与出料室(24)相连通的出料口(7)，所述的气化裂解炉壳体(2)的侧面设有检修人孔(28)、温度检测口(8)及炉内观察口(29)，所述的温度检测口(8)处设有温度检测仪表(9)，所述的炉内观察口(29)处设有微波强度检测仪(19)。

9.一种快速制备硫磺气体的方法，基于如权利要求1至8任一项所述的气化裂解装置，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

1)在气化室(22)及过热室(23)内装填加热载体(5)，之后启动微波发生系统(1)，使加热载体(5)升高温度；

2)将硫磺通入气化裂解炉壳体(2)内的进料室(21)中，硫磺向出料室(24)运动的过程中，在气化室(22)及过热室(23)内与高温加热载体(5)直接接触并吸收热量，硫磺气化裂解得到高温硫磺气体。

10.根据权利要求9所述的快速制备硫磺气体的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的硫磺为液体硫磺或固体硫磺，气化裂解的温度为500-2000℃，时间为1-120秒。