[实用新型]一种微波热重反应分析系统

说明书

本实用新型涉及微波热解技术领域，特指一种微波热重反应分析系统。所述分析系统包括热电偶温度传感器、重力传感器、控制电路、显示模块、化学反应体系物料热解部分、附属部分、磁控管和计算机。本实用新型微波功率可调，高精度测量物料微波热解过程中反应温度和重量变化数据，对物料微波热解反应进行热重分析和反应动力学分析，外接化学反应模块可实现产物冷凝分离，催化剂重整提质，也可外接其他分析仪器实现对物料热解反应的机理分析。

技术领域

本实用新型涉及微波热解技术领域，尤其涉及一种用于微波热解有机物进行热重分析及其反应动力学和机理分析。

背景技术

微波是一种高频波，使用微波加热物质时是被加热物质的分子在高频磁场中发生震动，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，使被加热的物质温度升高，热量的传递是由分子内向外传递，基于微波的这种特性，使用微波热解有机废弃物如生物质、废塑料等技术越来越受到人们的广泛关注。由于化石能源的不可再生和价格的高涨，使得对可替代的再生燃料资源的需求越来越强烈。我国有机废弃物如生物质、废塑料等的产量巨大，但是其利用率低，经过技术处理后利用的更是少之又少。相较于传统的电加热，微波热解有机废弃物不仅仅可以促进化学反应，而且反应条件温和，能量利用率高。在对物料热解反应研究过程中不仅需要研究温度的实时变化对物料热解的影响还需要知道反应物料重量随温度变化的过程。根据已有的研究报道，使用微波热解有机废弃物对其热解特性和反应动力学分析时，所获得的活化能值低于传统的电加热时的活化能值，这也表明使用微波热解有机废弃物可以降低活化能。对物料热解进行热重分析时，选用传统的热重分析仪精度高可以满足要求，但是使用的物料的量少并且并不是在微波热解的条件下进行的，所以目前在微波热解的条件下对有机废弃物如生物质进行热重分析的装置并不是很多。由于微波的特殊性，在物料热解过程中其温度和重量的精确度对传感器的选择具有严格的要求，要避免微波对数据采集产生的影响，减少误差提高结果的可信度。因此开发新的微波热解装置，提高目标产物的产率，减小实验中各种因素对实验结果的影响，对于研究有机废弃物热解特性和反应动力学非常重要。

目前，对于热解化学反应，有些实用新型专利所设计的实验装置功能较于单一化，对实验过程中的参数检测控制并不十分精确，可能会对实验结果产生影响。而大部分利用微波技术进行的有机废弃物微波热解反应都是在改进的家用微波炉上进行的，这些微波热热解装置主要存在以下几个方面的问题：1.温度测量和控制不精确；2.有机废弃物热解过中无法直接测量反应物料重量的实时变化值，不能够结合测得温度变化对其进行热分解行为分析和和反应动力学分析，从而影响对微波热解反应机理的深入分析。此外，影响有机废弃物热解的因素有很多，如物料种类、催化剂、反应温度等。为此重点从改变上述两个方面入手，设计改进微波热解装置满足微波热解有机废弃物反应中对温度的测量的精确度要求，提高温度控制的精度，同时实时监测反应物料的重量变化，使用于分析物料微波热解特性和反应动力学的装置，实现造价低、体积小、应用范围广。

实用新型内容

为了克服现有的微波热解反应装置中存在的一些问题，本实用新型提供一种微波热重反应分析系统，较好地实现了温度测量控制的精确度和反应功能的方便、简单、快捷。系统整体上达到了使用简单、拓展性强、数据准确。

本实用新型所采用的技术方案是：