[发明专利]一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置及方法

权利要求书

1.一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置，其特征在于：包括非接触式测温仪（3）、数据处理工作站（4）、微波发生器（13）以及由透波耐高温材质制成的微波反应器，所述微波反应器内填充吸波材料床层，微波反应器置于微波发生器（13）内，微波发生器（13）连有温控仪（2）和接触式测温仪（1），接触式测温仪（1）的测温端伸入微波发生器（13）内并插入在吸波材料床层的表层内进行测点温度；所述微波发生器（13）的顶部设有开口并在开口处罩设有金属高温防护罩（5），金属高温防护罩（5）顶部设有测温开口，所述非接触式测温仪（3）安装于金属高温防护罩（5）的测温开口正上方并对准微波发生器（13）的吸波材料床层表面，用于采集检测吸波材料床层的表面温度；其中，非接触式测温仪（3）通过导线与数据处理工作站（4）连接。

2.如权利要求1所述的一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置，其特征在于：所述金属高温防护罩（5）的侧部设有金属屏蔽管，接触式测温仪（1）的测温端穿过所述金属屏蔽管伸入微波发生器（13）的吸波材料床层的表层内，且接触式测温仪（1）与金属屏蔽管之间设置高温隔热材料进行隔热固定；所述接触式测温仪（1）为热电偶。

3.如权利要求1所述的一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置，其特征在于：所述非接触式测温仪（3）为红外热像仪或核磁共振测温仪。

4.如权利要求1所述的一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置，其特征在于：还包括冷冻防护罩（9）和金属支架板（6），金属支架板（6）包括底板A及设置在底板A上表面的支撑板；所述金属高温防护罩（5）顶部位于所述测温开口的两侧分别设有隔热棉（7），金属支架板（6）的底板A设置在所述隔热棉（7）上，冷冻防护罩（9）连接于金属支架板（6）的支撑板上，非接触式测温仪（3）置于冷冻防护罩（9）内；其中，底板A的中心设置透视孔并在透视孔处配合设置透视窗（8），非接触式测温仪（3）、透视窗（8）、金属高温防护罩（5）顶部测温开口及微波发生器（13）内的吸波材料床层在竖直方向对齐；其中，金属高温防护罩（5）上部罩设有防微波泄漏装置。

5.如权利要求4所述的一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置，其特征在于：所述冷冻防护罩（9）包括金属底板B及设置于金属底板B上的金属环形夹套，金属环形夹套上设有冷冻流体进口和冷冻流体出口，所述非接触式测温仪（3）设于金属环形夹套中心位置并放置于所述金属底板B上，且金属底板B中心为圆心开孔，非接触式测温仪（3）的镜头通过所述圆心开孔对下方的吸波材料床层的表面温度进行采集检测；其中，所述金属底板B位于其圆心开孔的外侧还设有透气孔，冷冻防护罩（9）的上方设有换热风机（10）。

6.如权利要求4所述的一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置，其特征在于：所述透视窗（8）的材质为锗、钇铝石榴石陶瓷、镁铝尖晶石陶瓷、蓝宝石单晶、氟化镁陶瓷或氧化钇陶瓷。

7.如权利要求4所述的一种测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的装置，其特征在于：还包括微波泄漏测试仪（12），微波泄漏测试仪（12）放置于距离金属高温防护罩（5）1-20cm位置处用于检测是否有微波泄漏；

所述防微波泄漏装置包括固定设置于金属高温防护罩（5）顶部的支架及罩设于支架上的金属丝网防护罩（11），换热风机（10）固定设置于支架上，金属丝网防护罩（11）将冷冻防护罩（9）、金属支架板（6）及金属高温防护罩（5）上部一并罩于其中，金属丝网防护罩（11）下部与金属支架板（6）中部外壁之间进行绑扎固定。

8.一种基于权利要求1所述的装置测量微波辅助高温裂解反应器床层表面温度分布的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将冷冻流体通入冷冻防护罩（9），设置冷冻流体的温度，调整非接触式测温仪（3）的测量视野，将非接触式测温仪（3）与数据处理工作站（4）连接；打开换热风机（10），在换热风机（10）的吹扫下防止非接触式测温仪（3）的镜头起雾；

2）设置数据处理工作站（4）的测温参数；

3）开启微波发生器（13），对微波反应器内的吸波材料床层进行微波辐射加热升温，通过与接触式测温仪（1）连接的温控仪（2）控制吸波材料床层的床层表面温度升温至设定值，再用接触式测温仪（1）和非接触式测温仪（3）测得微波场中吸波材料床层表面的温度，将接触式测温仪（1）所测温度作为真实值，矫正非接触式测温仪（3）的辐射率及温度；

4）由数据处理工作站（4）得到矫正过的微波场中高温床层温度分布。