[实用新型]微波加热生物氧化试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生物氧化装置，特别是一种利用微波能对生物氧化槽加热并充气搅拌来进行生物氧化试验的装置。

背景技术

众所周知，众所周知，一般现有生物氧化试验装置采用的维持生物氧化温度的加热方式均为水浴加热的方式，这种生物氧化试验装置需要设置循环加热水箱，水箱中的水采用电阻加热，电阻丝加热时间长容易损坏，并且水箱中的水在加热过程中蒸发量大，需要时常查看水箱水位，及时补水。另外，生物氧化槽外部还需要设置水浴水套，需要单独的耐温水泵来提供循环水动力来维持水的流动性，同时每个生物氧化槽水套上还要设置电磁阀以通过控制电磁阀通断来保证氧化槽水浴恒温，由于一般生物氧化试验装置水浴恒温管道复杂，且长度较长，故热量的损失较大，耗电多，还需要补加水。微波加热具有加热速度快、节能的优点，生物氧化体系一般为固体和液体的混合体系，为了避免生物氧化体系直接暴露在微波场下加热会对生物氧化体系产生不良影响，况且充气管和搅拌螺旋桨为金属材质，需插入生物氧化体系中，对微波场的分布也会产生一定的影响，所以微波不能对生物氧化体系直接进行加热，为保证微波对生物氧化体系加热的适用范围的广泛性，需采用间接加热的方式，即先对易于吸收微波的物质进行微波加热，然后通过热传导从而将生物氧化体系加热。这就要求生物氧化体系承载体能够强烈吸收微波而迅速升温。目前能够良好地吸收微波的固体物质主要有两大类：一类是极性金属氧化物，这类微波吸收体作为生物氧化体系的承载体在加热过程中容易给需要加热的生物氧化体系带入其他金属杂质，影响生物氧化体系平衡，且金属氧化物塑性较差，在微波辐射下，也容易发生化学反应而失去电极性，使其吸收微波的能力变弱甚至完全消失；另一类是石墨和有机物，有机物一般不耐高温，随着加热时间延长而容易老化变质，故不能作为生物氧化体系加热的承载体。石墨熔点高，具有一定的可塑性，用它作生物氧化体系承载体最理想，但石墨韧性不足，所以在加热过程中，也不能使生物氧化体系直接接触石墨，而金属具有优良的导热性能，且微波无法穿透，故采用金属生物氧化体系容器，在容器外壁粘附一层石墨层来实现微波对生物氧化体系的加热，且在密闭的微波作用腔体里石墨在微波场下损耗较小。因此，可以用微波能进行生物氧化体系加热，实现加热充气搅拌一体化，进行生物氧化试验。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决常用生物氧化试验装置存在的浪费能源问题，而提供一种微波加热生物氧化试验装置。

本实用新型是由搅拌螺旋桨、测量装置、充气管、生物氧化槽、驱动装置、微波作用腔体、支撑架、石墨附着层、石英支承座和微波源组成，微波作用腔体内侧砌筑一层耐火保温层，微波作用腔体置于支撑架之上，圆柱形生物氧化槽镶嵌在微波作用腔体上部，微波作用腔体内、生物氧化槽外部附着有一层一定厚度的石墨附着层，为防止石墨附着层脱落，在微波作用腔体内底部设有石英支承座，用以支撑石墨附着层底部，同时在除石英支承座之外的微波作用腔体内空间中填满石英砂；微波作用腔体外侧壁及底部外壁上设有微波源，微波源与微波作用腔体相通，为防止微波发射部位过热，微波源发射部位安装有微波源冷却装置；驱动装置顶部装有充气管、搅拌螺旋桨和测量装置，驱动装置顶部可升降，充气管充气端、搅拌螺旋桨和测量装置探头插入液体容器中的液体里，测量装置是集温度、氧化还原电位、溶解氧量、pH值于一体的综合在线测量装置，驱动装置内置充气气泵、搅拌螺旋桨驱动系统、测量显示控制器以及驱动装置顶部升降系统。

本实用新型的工作过程是：

根据生物氧化连续试验工作要求设定恒温温度目标值及有效控制范围、生物氧化槽搅拌桨转速、生物氧化槽充气量、加料槽搅拌桨转速，一般恒温温度控制范围为恒温温度目标值±2℃。先将生物氧化体系导入生物氧化槽内，导入生物氧化体系的体积须小于生物氧化槽的的容积，然后利用驱动装置的顶部升降系统调整充气管、搅拌螺旋桨和测量装置探头端至生物氧化槽中合适位置，开启驱动装置内充气气泵和搅拌螺旋桨驱动系统使螺旋桨转动搅拌生物氧化体系并通过充气管向体系中充气，与此同时开启微波源和微波源冷却装置，石墨附着层吸收微波逐渐升温，产生的热量通过生物氧化槽壁传导给液体，通过测量显示控制器，观察并控制体系温度、充气量、氧化还原电位、溶解氧量和pH值的变化，并将恒温温度控制在有效控制范围内，维持恒温温度目标值一定时间，待生物氧化试验完成后，关闭驱动装置及微波源电源，停止充气，抽出生物氧化槽中的生物氧化体系。

本实用新型的工作原理是：