微波裂解设备设计与工艺试验

来源：湖北农业科学杂志2023年第8期北京时间：

作者：罗文杰1, 张佳喜2, 李骅3, 刘娜1, 王彦1

单位：1.新疆农业科学院农业机械化研究所,乌鲁木齐 830091;2.新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐 830052;3.南京农业大学工学院,南京 210031

摘要：为了提高农业废弃物的循环利用,设计了一款用于裂解炭化废弃农作物循环利用的农业装备。设备的微波总功率最大为3.6 kW ,频率选用工业常用的频率2.45 GHz,裂解腔的直径为120 mm,高为 700 mm;采用HFSS对裂解腔内部的电场进行仿真,通过仿真可得裂解腔内部的电场分布较为均匀。设计三因素三水平交互工艺性试验,以裂解腔直径尺寸、微波功率、裂解温度为试验因素,经过试验可确定主次试验因素为裂解腔直径尺寸>微波功率>裂解温度,通过Design-Export得出最优试验方案为微波裂解腔直径81.84 mm,微波功率1.95 kW,裂解温度325.51 ℃,炭产率为30.16%,经过试验验证棉杆的炭产率为29.87%,与软件优化值相差较小,可知设备满足设计要求。

关键词：微波裂解设备,设计,仿真,炭产率

基金资助：2021年新疆维吾尔自治区科技支疆项目（2021E02005）