[发明专利]电磁裂解方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用电磁裂解高分子有机物的方法及其装置，属于化学裂解技术领域。 

背景技术

随着废旧高分子化学制品裂解回收、再生利用这一世界性技术课题的深入研究，目前较为常见的裂解方式是采用外部热源或辐射源，以达到裂解装置内部的临界温度，将高分子有机物的化学键打断、裂解形成其他可降解或有效回收利用的小分子有机物或无机物。 

如公开下述内容的在先申请专利，申请号ZL201110031880.5，名称为废旧橡胶微波自动裂解反应装置，其方案是由自动控制系统、变频电机、螺旋推进式微波裂解反应仓、气动密闭门动进料阀门组合和气动密闭出渣阀门组合组成，微波磁控管均匀设在螺旋推进式微波裂解反应仓两侧的外壁上；气动密闭门动进料阀门组合设在螺旋推进式微波裂解反应仓的进料端，气动密闭出渣阀门组合设在螺旋推进式微波裂解反应仓的出料端，在气动密闭门动进料阀门组合的进料门上设有物料分配器；气动密闭门动进料阀门组合与气动密闭出渣阀门组合结构相同，均由两个气动闸阀和过渡仓组成，两个气动闸阀分别设在过渡仓两端；变频电机连接在螺旋推进器的转动轴上。 

在上述方案中，微波磁控管设在裂解反应仓两侧的外壁上，因此存在以下技术缺陷与不足： 

1、安装磁控管的裂解反应仓部位需开孔且不能采用金属板封口，这就极易使磁控管的微波射出部位受损，导致磁控管损坏。同时相应地提高了针对裂解反应仓主体材料刚性强度的要求，设计与制造成本较高； 

2、由于磁控管直接安装在裂解反应仓的靠近裂解物的部位，微波分布不均匀造成反应仓内部裂解温度分布不均匀，裂解物裂解不均匀。 

3、磁控管发射的微波极易直接射入到对面设置的磁控管中，导致磁控管损坏。 

有鉴于此，特提出本专利申请。 

发明内容

本发明所述的电磁裂解方法及其装置，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而将磁控管设置于裂解槽的垂向和/或侧向上方，从而电磁波自上方、单向地导入裂解槽中，微波能够有效地被裂解物吸收而避免进入到相对设置的磁控管中，同时裂解槽体可采用金属材料，实现较高的刚性强度。 

另一发明目的是，提高电磁波在裂解槽中分布的均匀性，避免因局部裂解温度过高而形成粘附于内壁的焦块，提高裂解质量和效率。 

发明目的还在于，提供电加热与远红外辅助温升方式，提速裂解进程。 

为实现上述发明目的，所述的电磁裂解方法包括以下流程： 

裂解物被投入到裂解槽体中并从一端输送至另一端，在此过程中导入裂解槽体的电磁波引发裂解反应，裂解后形成的裂解产物从出气口和出料口排出。 

与现有技术的区别之处在于，裂解槽体采用金属材料， 

沿裂解槽体的轴向设置一螺旋给料器，裂解物被螺旋给料器从进料口一侧连续地输送至出料口一侧； 

沿裂解物输送路径方向、在裂解槽体的上方，设置有数组磁控管，从而电磁波从上方、单向地被导入至裂解槽体中。 

如上述基本方案，电磁波波从上方(包括垂向上方和/或侧向上方)导入裂解槽，避免了磁控管的电磁波波对射引起的磁控管过早损坏问题的发生。 

裂解槽体可全部地采用金属材料，在刚性强度的设计上相应地降低了要求。 

另外，裂解物在磁控管的垂向和/或侧向下方被轴向地向前输送，裂解物与裂解槽顶部不接触，可避免因裂解而形成的焦块粘附于磁控管端口、影响电磁波导入和和缩短磁控管使用寿命等问题的发生。 

为进一步地提高电磁波在裂解槽体内部分布的均匀性，可将数组磁控管均匀地设置于裂解槽体上方，每组中数个磁控管的发射端构成与螺旋给料器外圆相对应的弧形分布，从而磁控管发射的电磁波全部地覆盖于裂解物的轴向输送路径、且分布均匀。 

磁控管采取均匀、对称的分布格局，包括但不限于相互间设置距离、角度与数量的均匀设置。 

为兼顾裂解槽主体的刚性强度与射线屏蔽性能的设计要求，所述的裂解槽包括有轴向的裂解槽体、以及设置于裂解槽体上方的拱形槽盖； 

在拱形槽盖上安装磁控管，在拱形槽盖与裂解槽体之间设置一非金属材料的隔热板，从而电磁波透过隔热板导入至裂解槽体中并被裂解物吸收，裂解物与磁控管被隔热板间隔开。 

选用非金属材料的隔热板，除起到保温与隔绝热量向裂解槽体外传递的作用外，还可使电磁波方便地导入裂解槽、且使裂解物不直接与磁控管接触。 

为缩短达到裂解反应所需温度的时间、提高裂解反应能量的利用效率，可在螺旋给料器的中心轴内部，轴向地设置有电加热管以辅助地实施电加热、提高裂解槽体内部的裂解温度。