[发明专利]一种微波催化燃烧废气处理装置及载体的制备方法

权利要求书

1.一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：包括腔体、微波源、微波打散器、载体、进气口和出气口，所述微波源设置于腔体外部，其中微波打散器设置于腔体内部顶端，所述载体填充于腔体内部，其中腔体一侧面设有进气口，另一侧面设有出气口。

2.根据权利要求1所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述载体上均匀分布有微体积高温发热体，其中微体积高温发热体包裹有催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述载体构成空间分布均匀的多孔网状透气结构，用于支撑微体积发热体及其上催化剂均匀细密地分布在腔体内部空间中，所述载体为不吸收微波的介质材料，具体为聚四氟乙烯、石英玻璃、多孔玻璃、多孔陶瓷或石英织物。

4.根据权利要求3所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述载体由石英玻璃棒和聚四氟乙烯网制成，将石英玻璃棒均匀的插入聚四氟乙烯网中，所述石英玻璃棒的直径为6mm，长度为50cm。

5.根据权利要求4所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述微体积高温发热体为具有微波吸收性能的材料，具体为SiC、石墨、炭黑或铁氧体，其中微体积高温发热体的粒径范围为：1um～20mm。

6.根据权利要求5所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述催化剂包括MnO、MnO₂、TiO₂、CuO，其中MnO、MnO₂、TiO₂、CuO的重量比为1:1:1:1。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述微波源包括电源、磁控管和波导管，其中电源连接磁控管，所述磁控管连接波导管，所述微波源的功率为：0.5kW～200kW，频率为：300MHz～300GHz，所述微波源的数量为：1～1000个。

8.根据权利要求7所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述微波打散器为可旋转的风扇状金属搅拌器，所述搅拌器旋转时对微波进行各个方向的反射，使微波能量均匀分布在腔体内。

9.根据权利要求8所述的一种微波催化燃烧废气处理装置，其特征在于：所述腔体为用金属板材制作的密封结构，其中腔体的尺寸为1000mm×1000mm×1000mm，所述进气口和出气口的直径为200mm的圆形孔。

10.一种如权利要求6所述的微波催化燃烧废气处理装置载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)备料：准备好MnO、MnO₂、TiO₂、CuO、0.5mm的SiC、直径6mm长度50cm的石英玻璃棒、聚四氟乙烯网和水凝胶粉，其中MnO、MnO₂、TiO₂、CuO的重量比为1:1:1:1；

(2)催化剂制浆：用水做分散剂，分别将MnO、MnO₂、TiO₂、CuO加入水中混合，并加入SiC，然后再加入水凝胶粉，并搅拌混合均匀；

(3)微体积高温发热体包浆：将石英玻璃棒一根根逐一浸入步骤(2)的混合物中；

(4)载体制作：将包浆后的石英玻璃棒沥干后拿出，并逐一均匀安装在聚四氟乙烯网上；

(5)涂覆：将水凝胶和淀粉用水稀释后，将载体浸湿，利用液体的粘性，将MnO、MnO₂、TiO₂、CuO分布在的载体表面；

(6)微波烧结：将载体放入腔体中，打开微波源进行烧结，SiC吸收微波以后，温度会快速上升，将水分蒸发，水凝胶粉被分解，MnO、MnO₂、TiO₂、CuO附着在SiC的表面，SiC附着在石英玻璃棒的表面。