[发明专利]用微波熔融有机产品的方法和设备

说明书

本发明涉及应用微波的设备和方法。

微波炉为众所周知，它们由金属外壳与微波源组成，微波源有时称作“磁控管”。要加热或熔融的产品放入外壳内的绝缘容器中。放在金属外壳中盛放产品的容器不可是金属的。

应用有机材料的工业，特别是塑料工业中经常要熔融盛放在金属容器内的有机产品，例如制造聚氨基甲酸乙酯的工艺过程就是这样。加工时，预聚合物以固态形式送进金属容器内进行聚合，然后还需要对这些产品再次进行加热以将它们熔融，但是这种加热必须谨慎进行，如果预聚合物的温度超过了预定值，例如75℃，加热时间又太长，这些产品就会发生降解，形成脲基甲酸酯。这是应当避免的。因此，人们不得不采用逐渐地、有限制的加温方式。

这种加热可以在炉内进行，但加热的时间太长，例如一个200升的容器需要加热72小时。再者能源的消耗也很可观。

本发明的目的是避免上述缺点。为此，本发明提供了一种用微波熔融有机产品的方法，该方法具有下述特征：

a)在容纳初始有机产品的金属容器上固定至少一个波导管。

b)上述一个或数个波导管引导微波，使微波的电磁场直接与固体产品的自由上表面相接触，电磁场使固体的上部熔融，从而形成一个上部液体层。

c)产品的仍然保持固态并与液体层相接触的那部分被磨蚀，成为悬浮在液体中的固体产品的颗粒，并搅拌该悬浮液。

d)磨蚀与搅拌过程随着产品的熔融一直进行到容器的底部，至少在一段熔融时间中让电磁场继续与液体的自由表面相接触。

e)当产品完全熔融后，从容器中取出。

本发明还提供了一种用微波熔融有机产品的设备，该设备具有下述特征：

a)至少包括一个微波波导管，以及能使上述一个或数个波导管固定到盛有初始固态有机产品的金属容器上的装置。

b)上述一个或数个波导管的布置使其引导微波，让微波电磁场直接与固体产品的自由表面接触，使固体的上部熔融，形成一上部液体层。

c)包括可使产品的与液体接触但仍保持固态的那部分受到磨蚀的装置，用该装置可以得到悬浮于液体中的固态产品颗粒。

d)具有搅拌该悬浮液的装置。

e)具有一个装置，能在熔融过程中使磨蚀向容器底部发展并使搅拌装置向容器底部移动；设备的配置使波导管至少在一段熔融时间内仍继续引导电磁场与液体的自由表面相接触，同时进行上述移动。

f)具有使产品在完全熔融后从容器中排出的装置。

借助于下述的非限制性实施例及相应的示意性附图，本发明将容易被理解。

附图中：

图1是本发明的具有一个磨蚀头的设备的垂直剖视图；

图2是图1设备中的磨蚀头的底视图，该磨蚀头上带刮片，

图3是图2中的磨蚀头的局部垂直剖视图，该磨蚀头上有刮片，刮片上有齿，图3是沿图2中III—III线的剖面图；

图4是图3所示刮片的垂直剖面图，图4是沿图3中IV—IV线的剖面图。

图1表示出本发明的设备1，该设备1有一平板2，其上设置有鼓状金属容器3。在容器3内盛有有机物4，这些有机物的初始状态为固态。两个微波发生器5各自向外伸出波导管6。在这个非限制性的图示实施例中，微波频率的变化范围是875兆赫至2450兆赫。这两个波导管6与盖7固定连接，后者安装在容器3的上部8上。容器3原来的盖已事先移去。容器3用于装填制品4，而产品4在容器中就地固结成团，形成一个固体块。盖7和波导管6可以由不锈钢等材料制成。

微波经由波导管6引入容器，微波电磁场直接与初始状态的固体产品4的自由表面9相接触。该电磁场熔融产品4的上部10，形成了上部液层11。

设备1包括磨蚀装置12，用于剥蚀该产品4。该磨蚀装置包括一个磨蚀头13，后者与一个竖直轴14相连。

该轴14的竖直轴线XX’与圆筒3的轴线相一致，图1即为沿轴线XX’剖开的垂直剖视图。电机15驱动轴14绕轴线XX’旋转，而轴14又驱动磨蚀头13绕XX’线旋转。图2为磨蚀头13的底视图。该直径为D的磨蚀头13包括一锥形部分16，其锥面向下。在锥形部分16上固定有三条相同的刮片17。