1.一种微波辅助加热高温裂解装置,其特征在于:包括微波反应器及进料系统,其中微波反应器包括自上而下设置的金属封头(1‑1)、金属腔体(1‑2)、谐振腔(1‑6)、圆波导(1‑
7)、矩形波导(1‑9)和磁控管(1‑10);所述金属封头(1‑1)通过法兰连接在金属腔体(1‑2)上方,吸波材料板(1‑3)通过法兰固定在金属腔体(1‑2)和谐振腔(1‑6)之间,圆波导(1‑7)通过螺钉连接在谐振腔(1‑6)下方,矩形波导(1‑9)通过法兰固定在圆波导(1‑7)下方,磁控管(1‑10)通过螺栓螺母连接至矩形波导(1‑9)上;其中,所述金属封头(1‑1)上设有可调节喷雾高度的液滴微米化进料器(2‑2)和出料口(1‑11),液滴微米化进料器(2‑2)用于向吸波材料板(1‑3)上表面喷洒细小液滴,以便进行高温裂解反应;
所述圆波导(1‑7)侧部外侧设有换热夹套,换热夹套上设有进口和出口,向所述换热夹套的进口通入待裂解料液,待裂解料液对圆波导(1‑7)进行冷却的同时,从所述换热夹套的出口排出经预热后的待裂解料液;
所述液滴微米化进料器(2‑2)包括喷头及连接在喷头进口管上的金属软管,金属封头(1‑1)顶部侧壁内焊接有弯状圆管轨道,液滴微米化进料器(2‑2)的金属软管密封穿出所述弯状圆管轨道后与进料系统连接,控制液滴微米化进料器(2‑2)至吸波材料板(1‑3)上表面的距离H,H=R·tan(θ/2),其中R为待裂解区域面积的半径,θ为液滴微米化进料器(2‑2)喷雾的雾化角;
所述进料系统包括原料罐(2‑1)、循环泵(2‑3)和进料泵(2‑4);所述原料罐(2‑1)底部出口分为两路,一路通过进料泵(2‑4)与所述液滴微米化进料器(2‑2)的金属软管进口由管路连接,另一路通过循环泵(2‑3)与圆波导(1‑7)侧部外侧的换热夹套的进口由管路连接,圆波导(1‑7)侧部外侧的换热夹套的出口再通过管路连接至原料罐(2‑1)顶部进口,待裂解料液在循环泵(2‑3)的输送作用下在原料罐(2‑1)与圆波导(1‑7)侧部外侧的换热夹套之间循环流动预热。
2.如权利要求1所述的一种微波辅助加热高温裂解装置,其特征在于:所述金属腔体(1‑2)上设有第一氮气进口(1‑12)和测温口(1‑13),所述吸波材料板(1‑3)上方有测温元件(1‑5),测温元件(1‑5)的接电端从所述测温口(1‑13)向外穿出并连接温控仪(1‑4),用于控制吸波材料板(1‑3)上表面反应场所温度,测温元件(1‑5)的感温点置于吸波材料板(1‑3)的中心至边缘之间,所述测温元件(1‑5)为热电偶或光纤测温器。
3.如权利要求1所述的一种微波辅助加热高温裂解装置,其特征在于:所述吸波材料板(1‑3)位置距谐振腔(1‑6)底部内壁的高度,是微波波长的n/2倍,n=1 10;吸波材料板(1‑3)~的厚度为0.5cm‑1.5cm,其材质为兼具吸收微波性能和高温密封性的板材,选自为碳化硅板。
4.如权利要求1所述的一种微波辅助加热高温裂解装置,其特征在于:所述谐振腔(1‑
6)侧部设有氮气出口(1‑14),且底部开孔,孔径与圆波导(1‑7)直径相适配;圆波导(1‑7)上端配合插入谐振腔(1‑6)底部开孔中,且圆波导(1‑7)上端侧部通过法兰与谐振腔(1‑6)底部连接。
5.如权利要求1所述的一种微波辅助加热高温裂解装置,其特征在于:所述圆波导(1‑
7)底部侧部设有第二氮气进口(1‑15),圆波导(1‑7)长度为圆波导传导微波的波长的n/2倍,n=1 5。
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6.如权利要求1所述的一种微波辅助加热高温裂解装置,其特征在于:圆波导(1‑7)和矩形波导(1‑9)之间还设有透波隔板(1‑8),所述透波隔板(1‑8)由聚四氟乙烯或云母材料制成,透波隔板(1‑8)通过法兰将其连接固定在圆波导(1‑7)和矩形波导(1‑9)中间。
7.如权利要求1所述的一种微波辅助加热高温裂解装置,其特征在于:所述磁控管(1‑
10)内部通低温冷冻液,该冷冻液温度在‑20℃ ‑10℃之间;低温冷冻液材料为乙二醇‑水~
型冷冻液或甘油‑水型冷冻液。