УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ СОРБЕНТОВ ИЗ ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ

Устройство для получения углеродных сорбентов из органического сырья
Полезная модель относится к устройствам для получения углеродных сорбентов из органического сырья методом СВЧ пиролиза.
Известна установка для производства нефтяного сорбента из торфа /RU2336125, B01J20/24, 2008/ выполненная в виде бункера-дозатора, имеющего задвижку, через которую подается торф в колбу гидрофобизатора. Поверх колбы гидрофобизатора установлена рубашка. Колба гидрофобизатора  установлена на опоре под углом 4° к горизонтальной плоскости в сторону выгрузки сорбента. Это позволяет за счет наличия силы тяжести равномерно перемещать обрабатываемый торф внутри колбы. Колба гидрофобизатора  заканчивается бункером-сборником готового сорбента, который через герметично выполненную заслонку соединяется с узлом выгрузки. Из узла выгрузки  при посредстве насоса, который имеет соединение с узлом выгрузки, производится откачка пиролизных газов, а по специальной трубе осуществляется их транспортировка в топку гидрофобизатора. Нагрев колбы гидрофобизатора осуществляется путем подачи продуктов сгорания из топки гидрофобизатора  в рубашку гидрофобизатора  по трубе.
Недостатком данного устройства является его узкая специализация, поскольку сорбент может быть получен только из торфа.
Известно использование СВЧ-вакуумной установки для получения энтеросорбентов из торфа /RU2105558, A61K35/10, 1998/. Установка имеет удельную мощность СВЧ-излучения от 0,45 до 0,9 кВт/кг и остаточное давление в камере не более 15 мм. рт. ст.
К недостаткам известного устройства является её конструктивная сложность. Указанный недостаток обусловлен наличием вакуумного оборудования.
2
3
Наиболее близким к заявляемому является устройство, описанное в статье «Optimization of Activated Carbon Preparation from Date Stones by Microwave Assisted KCO Activation» /Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering, Vol.15 No.1 (March 2014) 33- 42, ISSN: 1997-4884/ и содержащее рабочую камеру c верхней, нижней и боковыми стенками, оснащенную по меньшей мере одним проемом для  загрузки сырья и выгрузки готового продукта, первым СВЧ-модулем, установленным на боковой стенке рабочей камеры, а также средством вывода газообразных продуктов пиролиза, установленным на верхней стенке камеры. Данное устройство выбрано за прототип. Недостатком прототипа является его невысокая производительность. Указанный недостаток обусловлен значительным временем осуществления пиролиза.
Авторы решали задачу по созданию устройства для получения углеродных сорбентов из органического сырья, лишённого указанного недостатка. Технический результат заключается в повышении производительности устройства.
Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается  устройство для получения углеродных сорбентов из органического сырья, содержащее рабочую камеру c верхней, нижней и боковыми стенками,  оснащенную по меньшей мере одним проемом для  загрузки сырья и выгрузки готового продукта, первым СВЧ-модулем, установленным на боковой стенке рабочей камеры, а также средством вывода газообразных продуктов пиролиза, установленным на верхней стенке камеры. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что оно оснащено, по меньшей мере, одним дополнительным СВЧ-модулем, размещенным на боковой стенке, расположенной напротив стенки с размещенным   первым СВЧ-модулем, при этом дополнительный СВЧ-модуль установлен с возможностью перемещения по боковой стенке камеры.
Дополнительно предлагается устройство оснастить четырьмя СВЧ-модулями, установленными на противоположных стенках. Причем неподвижно установленные СВЧ-модули расположить напротив СВЧ-модулей, установленных с возможностью перемещения по стенке камеры.
Дополнительно предлагается устройство оснастить дополнительной подвижной верхней стенкой камеры, установленной с возможностью регулирования её положения относительно дна камеры.
Также дополнительно предлагается устройство оснастить дополнительной подвижной нижней стенкой, установленной с возможностью регулирования относительно крышки камеры.
Оснащение дополнительным СВЧ-излучателем, размещенным на боковой стенке, расположенной напротив стенки с размещенным первым СВЧ-излучателем с возможностью перемещения его по боковой стенке камеры, позволяет не только увеличить удельную мощность установки, но и наиболее точно сфокусировать СВЧ-излучение на растительном сырье. Выполнение верхней и нижней стенок подвижными позволяет усилить этот эффект. Все вместе приводит к значительному сокращению времени пиролиза растительного сырья.
На фиг. 1 представлен внешний вид заявляемого устройства, на фиг. 2 -продольный разрез рабочей камеры, где 1 - рабочая камера,  2 - верхняя неподвижная стенка, 3 - нижняя неподвижная стенка, 4 и 5 - боковые стенки,  6 - проем для  загрузки сырья и выгрузки готового продукта, 7 и 8 неподвижные  СВЧ-модули, 9 и 10 - подвижные  СВЧ-модули, 11 - средство вывода газообразных продуктов пиролиза в виде патрубка с заслонкой, 12 - дополнительная подвижная верхняя стенка камеры, 13 - дополнительная подвижная нижняя стенка камеры, 14 - регулировочные винты, 15 - керамический тигель.
Устройство работает следующим образом. Патрубок 11 подключают в вытяжному воздуховоду. Геометрию внутреннего пространства рабочей камеры 1 настраивают под размеры тигля 15 и под конкретное растительное сырьё (торф, измельчённая древесина, солома и пр.), перемещая и закрепляя подвижные СВЧ-излучатели 9 и 10 на боковых стенках 4 и 5 (крепёж не показан), а также, регулируя высоту рабочей камеры, перемещением дополнительных нижней 13 и верхней 12 стенок камеры, вращением регулировочных винтов 14. В тигель 15 помещают исходное растительное сырьё. Включают СВЧ-модули и осуществляют пиролиз растительного сырья. Загрузку сырья и выгрузку готового продукта осуществляют через проём 6.
Использование полезной модели позволит сократить время производственного цикла с нескольких часов (5 - 8) до нескольких десятков минут (20 - 40).