JP2008279415A - Microwave heating unit - Google Patents
Microwave heating unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008279415A JP2008279415A JP2007128345A JP2007128345A JP2008279415A JP 2008279415 A JP2008279415 A JP 2008279415A JP 2007128345 A JP2007128345 A JP 2007128345A JP 2007128345 A JP2007128345 A JP 2007128345A JP 2008279415 A JP2008279415 A JP 2008279415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- microwaves
- heating unit
- adsorbent
- microwave heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
Description
本発明は、粒状吸着材をマイクロ波によって加熱して、粒状吸着材に吸着されたガスを脱離するマイクロ波加熱式VOC吸着回収装置おいて、マイクロ波照射によって吸着物質を脱離させるマイクロ波加熱ユニットに関する。 The present invention relates to a microwave heating VOC adsorption / recovery device that desorbs gas adsorbed on a granular adsorbent by heating the granular adsorbent with microwaves, and removes the adsorbed material by microwave irradiation. It relates to a heating unit.
従来から有機溶剤などを吸着させて回収する溶剤回収装置が開発され、その吸着材として活性炭などが用いられてきた。一般に吸着材はスチームを用いて加熱され、吸着されたガスを脱離していた。 Conventionally, a solvent recovery device that adsorbs and recovers an organic solvent or the like has been developed, and activated carbon or the like has been used as the adsorbent. In general, the adsorbent was heated using steam to desorb the adsorbed gas.
一般的な吸着回収装置はスチームを発生させるボイラーや水蒸気が液化したあとの水から溶剤を回収するために水処理設備等が必要で付帯装置が必要であり、大型になりやすく小型で簡便な装置が望まれていた。 General adsorption recovery equipment requires a boiler that generates steam and water treatment equipment to recover the solvent from the water after the water vapor has been liquefied. Was desired.
そこで、スチームを用いずマイクロ波によって吸着材を直接加熱することによって吸着された溶剤を脱離し回収する方法が開発されている。特許文献1の粉末状物質を熱処理処理するための方法及び装置は、粉末状物質を熱処理する方法において、粉末状物質を、キャリヤーガス中に分散させ、かつ加熱された反応器に連続的方法で導通し、前記反応器中で前記物質を熱処理し、かつついで冷却媒体により急冷し、かつ気−固分離装置中に捕集することを特徴とする。エネルギーを、化学的燃焼によるか、マイクロ波放射によるか、誘導によるか又は発熱反応により供給する。
ここで、マイクロ波は被加熱対象物に吸収されて、そのとき電磁波のエネルギーは熱に変わり結果的に被加熱対象物を加熱する直接的な加熱法であるが、そのマイクロ波は加熱されやすい素材の場合、その対象物が大きいと対象物内部の深部にまでマイクロ波が届かないなどの問題がある。 Here, the microwave is absorbed by the object to be heated, and at that time, the energy of the electromagnetic wave is changed to heat, and as a result, it is a direct heating method for heating the object to be heated, but the microwave is easily heated. In the case of a material, if the object is large, there is a problem that microwaves do not reach deep inside the object.
このようなマイクロ波の特徴からすると、速やかに加熱すべき固体の吸着材では大きな容積を一度に加熱することが困難である。そのため本発明では、粒状の被覆活性炭を少量ずつ移動させながら加熱させることに着目した。 Considering such characteristics of the microwave, it is difficult to heat a large volume at a time with a solid adsorbent to be heated quickly. Therefore, in the present invention, attention was paid to heating the granular coated activated carbon while moving it little by little.
ただし、マイクロ波の粒状吸着材に対する吸収の深さを考慮した構造が必要であり、また移動しながら通過する粒状活性炭の出入り口でのマイクロ波の漏洩の防止や、簡便な機構で効率よく円滑にマイクロ波を加熱部位まで導入する工夫や、移動する吸着材を均一に加熱する工夫などが必要であった。 However, it is necessary to have a structure that takes into account the depth of absorption of the microwave particulate adsorbent, and prevents microwave leakage at the entrance and exit of the granular activated carbon that passes while moving, and it is efficient and smooth with a simple mechanism. A device for introducing a microwave to a heating site and a device for heating a moving adsorbent uniformly were necessary.
そこで本発明では、移動する吸着材をマイクロ波で加熱する方式のマイクロ波加熱式VOC吸着回収装置置において、吸着材の内部にマイクロ波が十分吸収され、加熱でき、かつマイクロ波の漏洩を防止し、簡便な機構で効率よくマイクロ波を加熱部位に導入し、吸着材をマイクロ波によって加熱し、吸着材に吸着されたガスを脱離させるマイクロ波加熱ユニットを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in the microwave heating type VOC adsorption / recovery device where the moving adsorbent is heated with microwaves, the microwave is sufficiently absorbed inside the adsorbent and can be heated, and microwave leakage is prevented. An object of the present invention is to provide a microwave heating unit that efficiently introduces microwaves into a heating site with a simple mechanism, heats the adsorbent with microwaves, and desorbs the gas adsorbed on the adsorbent.
本発明は、上記の課題を解決するために、粒状吸着材8をマイクロ波7によって加熱して、粒状吸着材8に吸着されたガスを脱離するマイクロ波加熱式VOC吸着回収装置おいて、金属性の箱型容器であるマイクロ波チャンバー2と、前記マイクロ波チャンバー2のひとつの壁面に接続したマイクロ波7を導入するための矩形の導波管3と、前記導波管3の接続方向と直角方向の前記マイクロ波チャンバー2に2箇所ある開口部2a、2aに挿通し、内部に粒状吸着材8が速度調節されて移動するマイクロ波7を透過する誘電体管4とからなることを特徴とするマイクロ波加熱ユニットの構成、
前記粒状吸着材8が、絶縁体で被覆された粒状活性炭であることを特徴とする前記マイクロ波加熱ユニットの構成、
前記誘電体管4を覆うような金属性の管である減衰筒5が、前記マイクロチャンバー2から外に併設され、前記減衰筒5が前記マイクロ波チャンバー2に電気的に導通するように全円周で接触していることを特徴とする前記マイクロ波加熱ユニットの構成、
前記誘電体管4の直径が、前記粒状吸着材8におけるマイクロ波7の電力半減深度の2倍以下であることを特徴とする前記何れかに記載のマイクロ波加熱ユニットの構成、
前記導波管3の一方の長辺が、マイクロ波チャンバー2の内部に伸びた整合反射板6を備えることを特徴とする前記何れかに記載のマイクロ波加熱ユニットの構成とした。
In order to solve the above problems, the present invention is a microwave heating type VOC adsorption / recovery device in which the granular adsorbent 8 is heated by the
The structure of the microwave heating unit, wherein the granular adsorbent 8 is granular activated carbon coated with an insulator,
An
The configuration of the microwave heating unit according to any one of the above, wherein the diameter of the
One of the long sides of the
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。マイクロ波の特性上、金属で囲まれた閉空間に誘電損失を持つ物体が存在しているときには、金属壁面で乱反射しながら、最終的にすべて対象物体に吸収されマイクロ波のエネルギーはすべて熱に変換される。従って、基本的に誘電損失を持つ物体である吸着材にほとんどのエネルギーは吸収され、物体が加熱される。 Since this invention is the above structure, the following effects are acquired. Due to the characteristics of microwaves, when there is an object with dielectric loss in a closed space surrounded by metal, it is diffused by the metal wall and finally absorbed by the target object, and all microwave energy is converted to heat. Converted. Accordingly, most of the energy is absorbed by the adsorbent, which is basically an object having dielectric loss, and the object is heated.
このことから、被覆活性炭が通過する直径がマイクロ波の電力半減深度の二倍程度の誘導体管は、マイクロ波を十分良く透過するテフロン(登録商標)やホウ珪酸ガラスでできていて、それを取り囲むようにマイクロ波が十分乱反射できるだけの空間を有した金属製のマイクロ波チャンバーを配置する基本構造において、乱反射しながら移動する活性炭の内部にマイクロ波は十分に吸収され均一な加熱ができる。 From this, the derivative tube whose diameter through which the coated activated carbon passes is about twice the half-power depth of the microwave is made of Teflon (registered trademark) or borosilicate glass that sufficiently transmits the microwave, and surrounds it. As described above, in the basic structure in which the metal microwave chamber having a space that can sufficiently reflect the microwaves is arranged, the microwaves are sufficiently absorbed in the activated carbon moving while being irregularly reflected, and uniform heating can be performed.
また、誘導体管を覆うような減衰筒を、マイクロ波チャンバーの外部に設けたことにより、マイクロ波が減衰して外部に漏洩しないようにしたことから、特別な装置や複雑な機構を設けることなく、マイクロ波をマイクロ波の加熱部位を内包する金属製のマイクロ波チャンバー内に導入できる。 In addition, since the attenuation cylinder that covers the dielectric tube is provided outside the microwave chamber, the microwave is attenuated so that it does not leak to the outside, so that no special device or complicated mechanism is provided. The microwave can be introduced into a metal microwave chamber containing a microwave heating portion.
さらに、整合反射板を設けたことにより、導波管の上下に電圧を生じながら進行してきたマイクロ波は、なだらかなインピーダンス変化を作りだしてマイクロ波を反射させることなく効率的に伝送できる。またこの整合反射板はマイクロ波をマイクロ波チャンバー内で散乱させることにも寄与する。 Furthermore, by providing the matching reflector, the microwave that has traveled while generating a voltage above and below the waveguide can be efficiently transmitted without creating a gentle impedance change and reflecting the microwave. This matching reflector also contributes to scattering the microwave in the microwave chamber.
絶縁体で被覆された粒状活性炭である粒状吸着材8をマイクロ波7によって加熱して、粒状吸着材8に吸着されたガスを脱離するマイクロ波加熱式VOC吸着回収装置おいて、
金属性の箱型容器であるマイクロ波チャンバー2と、前記マイクロ波チャンバー2のひとつの壁面に接続したマイクロ波7を導入するための矩形の導波管3と、
前記導波管3の接続方向と直角方向の前記マイクロ波チャンバー2に2箇所ある開口部2a、2aに挿通し、内部に粒状吸着材8が速度調節されて移動するマイクロ波7を透過する
前記粒状吸着材8におけるマイクロ波7の電力半減深度の2倍以下である直径の誘電体管4と、
前記マイクロチャンバー2から外に併設され、前記減衰筒5が前記マイクロ波チャンバー2に電気的に導通するように全円周で接触している前記誘電体管4を覆うような金属性の管である減衰筒5と、
前記導波管3の一方の長辺が、マイクロ波チャンバー2の内部に伸びた整合反射板6と
からなることを特徴とするマイクロ波加熱ユニット1の構成とすることで実現した。
In a microwave heating type VOC adsorption / recovery device that heats the granular adsorbent 8 which is granular activated carbon coated with an insulator by the
A microwave chamber 2 which is a metallic box-shaped container, and a
The microwave adsorbent 8 is inserted through two
A metallic tube provided outside the micro chamber 2 and covering the
This is realized by adopting a configuration of the microwave heating unit 1 in which one long side of the
以下、本発明である別の実施例について説明する。図1は、本発明であるマイクロ波加熱ユニットの透視斜視図である。 Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a microwave heating unit according to the present invention.
図1に示すように、本発明であるマイクロ波加熱ユニット1は、矩形の直方体の金属性のマイクロ波チャンバー2に、二つの開口部2a、2aがあり、その開口部2a、2aに円筒の誘電体管4、例えばガラス製チューブが挿入されていて、その直方体のマイクロ波チャンバー2の壁面にマイクロ波をチャンバー内に導入する導波管3が接続されている。
As shown in FIG. 1, a microwave heating unit 1 according to the present invention has a rectangular parallelepiped metallic microwave chamber 2 having two
導波管3の中をマイクロ波は進行するがこのとき矩形の導波管3の二つの長辺の間に電圧が掛かりながらマイクロ波は進行する。この電圧の掛かる方向とガラス製チューブの挿入方向を一致させる。ガラス製チューブ中を、粒状吸着材8、例えば、絶縁体で被覆された粒状の活性炭(以下、被覆活性炭という。)が移動し、マイクロ波照射によって被覆活性炭は加熱される。この被覆活性炭にはVOCなどのガスが吸着しており、マイクロ波で加熱されることで、吸着ガスは脱離しガラス製チューブに流されるキャリアガスによって系外に排出され、そこで冷却されて、凝集し溶剤が回収される。
Although the microwave travels in the
マイクロ波チャンバー2に接続される導波管3の一方の長辺がマイクロ波チャンバー2の内部に伸びて整合反射板6を形成している。マイクロ波は矩形の導波管3からチャンバーへ進行するとき大きくインピーダンスが変化し、通常大きくインピーダンスが変化する場所でマイクロ波7は反射しそれより先に進むマイクロ波7がうまく伝送できない(図2(B))。
One long side of the
しかし、今回の発明を構成する整合反射板6は図2(A)に示されたように、上下に電圧を生じながら進行してきたマイクロ波7は、マイクロ波チャンバー2の内部に入った箇所で、一方の導波管3がまだ連続しているような作用を及ぼし、なだらかなインピーダンス変化を作りだしてマイクロ波7を反射させることなく効率的に伝送できる。
However, as shown in FIG. 2A, the
またこの整合反射板6はマイクロ波7をマイクロ波チャンバー2内で散乱させることにも寄与し、ガラス製チューブのなかを流れる被覆活性炭を均一に加熱させることができる。
The matching
ここでマイクロ波チャンバー2は200mm×200mm×300mmであり、チューブの外径は被覆活性炭の2.45GHzでのマイクロ波における電力半減深度から求めφ60mmとした。この被覆活性炭の内部にマイクロ波に影響されない光ファイバー温度計を挿入し加熱温度を測定した結果が図4である。 Here, the microwave chamber 2 has a size of 200 mm × 200 mm × 300 mm, and the outer diameter of the tube was obtained from the half-power depth of microwaves at 2.45 GHz of the coated activated carbon, and was set to φ60 mm. FIG. 4 shows the result of measuring the heating temperature by inserting an optical fiber thermometer that is not affected by microwaves into the coated activated carbon.
この図4のグラフから、移動しながら加熱される被覆活性炭が、特に大きな加熱ムラを生じることなくなだらかな分布で加熱できていることが分かる。 From the graph of FIG. 4, it can be seen that the coated activated carbon heated while moving can be heated with a gentle distribution without causing particularly large heating unevenness.
また、図3にあるように、マイクロ波チャンバー2を貫通する誘導体管4であるガラス製チューブには金属製の減衰管5がチャンバーと円周の全周にわたって電気的に接続されているように配置されている。この減衰管5の中を通過して外部に出ようとするマイクロ波7は、ガラス製チューブ内のマイクロ波吸収率の高い被覆活性炭を通過することによって十分に減衰し、外部にマイクロ波が漏洩することは無い。
Further, as shown in FIG. 3, a
1 マイクロ波加熱ユニット
2 マイクロ波チャンバー
2a 開口部
3 導波管
4 誘電体管
5 減衰筒
6 整合反射板
7 マイクロ波
8 粒状吸着材
1 Microwave Heating Unit 2
Claims (5)
金属性の箱型容器であるマイクロ波チャンバーと、前記マイクロ波チャンバーのひとつの壁面に接続したマイクロ波を導入するための矩形の導波管と、前記導波管の接続方向と直角方向の前記マイクロ波チャンバーに2箇所ある開口部に挿通し、内部に粒状吸着材が速度調節されて移動するマイクロ波を透過する誘電体管とからなることを特徴とするマイクロ波加熱ユニット。 In the microwave heating type VOC adsorption and recovery device for heating the granular adsorbent by microwaves and desorbing the gas adsorbed on the granular adsorbent,
A microwave chamber which is a metallic box-shaped container, a rectangular waveguide for introducing a microwave connected to one wall surface of the microwave chamber, and the direction perpendicular to the connection direction of the waveguide A microwave heating unit comprising: a dielectric tube that is inserted through two openings in a microwave chamber and transmits microwaves in which a granular adsorbent moves at a controlled speed.
請求項1〜請求項3の何れかに記載のマイクロ波加熱ユニット。 The microwave heating unit according to any one of claims 1 to 3, wherein a diameter of the dielectric tube is not more than twice a half-power depth of microwaves in the granular adsorbent.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128345A JP2008279415A (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Microwave heating unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128345A JP2008279415A (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Microwave heating unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008279415A true JP2008279415A (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=40140693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007128345A Pending JP2008279415A (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Microwave heating unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008279415A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011045303A (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd | Insecticidal-ovicidal apparatus for grains |
JP2014012241A (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Daifuku Co Ltd | Apparatus for treatment of concentration object constituent in gas to be treated, and method for treatment of concentration object constituent in the gas to be treated using the treatment apparatus |
CN112316665A (en) * | 2020-09-15 | 2021-02-05 | 广东紫方环保技术有限公司 | Waste gas treatment system with pretreatment, zeolite rotation and RCO and waste gas treatment method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49126936U (en) * | 1973-02-28 | 1974-10-30 | ||
JPS5260289A (en) * | 1975-11-13 | 1977-05-18 | Daiichi Tanso Kougiyou Kk | Apparatus for regenerating deteriorated active carbon |
JPH01120249A (en) * | 1987-11-05 | 1989-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | Heating apparatus for fluid |
JP2005194132A (en) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Method for heating activated carbon |
JP2005322582A (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Idx Corp | Microwave heating device |
-
2007
- 2007-05-14 JP JP2007128345A patent/JP2008279415A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49126936U (en) * | 1973-02-28 | 1974-10-30 | ||
JPS5260289A (en) * | 1975-11-13 | 1977-05-18 | Daiichi Tanso Kougiyou Kk | Apparatus for regenerating deteriorated active carbon |
JPH01120249A (en) * | 1987-11-05 | 1989-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | Heating apparatus for fluid |
JP2005194132A (en) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Method for heating activated carbon |
JP2005322582A (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Idx Corp | Microwave heating device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011045303A (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd | Insecticidal-ovicidal apparatus for grains |
JP2014012241A (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Daifuku Co Ltd | Apparatus for treatment of concentration object constituent in gas to be treated, and method for treatment of concentration object constituent in the gas to be treated using the treatment apparatus |
CN112316665A (en) * | 2020-09-15 | 2021-02-05 | 广东紫方环保技术有限公司 | Waste gas treatment system with pretreatment, zeolite rotation and RCO and waste gas treatment method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008279415A (en) | Microwave heating unit | |
KR100579760B1 (en) | An adsorptim-detachment device using microwave | |
CN105939942B (en) | Thermal decomposition system and method for generating carbon dioxide | |
EP1365021A4 (en) | Method of transferring selected molecules | |
KR20200046291A (en) | Reactor for purifying the atmosphere using the electron beam and apparatus for purifying the atmosphere including the same | |
JP4399582B2 (en) | Gas heating device | |
KR100715240B1 (en) | VOC absorbing and recovering apparatus using microwave and method at the same of | |
JP2011253653A (en) | Microwave heating device, microwave heating device using multiple wave guides and adsorption regeneration device | |
US7498548B2 (en) | Microwave heating system and method for removing volatiles from adsorbent materials | |
CN203417578U (en) | Microwave desorption adsorption device | |
Sun et al. | Microwave-induced degradation as a novel treatment for destruction of decabromodiphenyl ether sorbed on porous minerals | |
KR101646067B1 (en) | Apparatus for treating toxic gas including a tar | |
Chang et al. | Treatment of heavy oil contaminated sand by microwave energy | |
WO2007104823A1 (en) | Device for extraction of organic chemical compounds with toxic properties that are present in atmospheric samples, using focused-microwave-heated solvents in open (non-pressurized) systems | |
CN115654521A (en) | Microwave thermal desorption organic pollutant effect research evaluation device | |
JPH0599538A (en) | Adsorption type heat exchanger | |
Ye et al. | Influence of reactant atmospheres and temperature on mechanism of gasification of coal char derived from lignite | |
Zhou et al. | Thermal effects of microwaves in contaminated soil remediation | |
WO2014207700A3 (en) | Illuminating microwave heater, with energy recovery | |
KR101600522B1 (en) | Apparatus for treating toxic gas | |
JP2005127718A (en) | Device and method for decontaminating tritium | |
JPH10206293A (en) | Exhalation-component collection tube and its heating device | |
CN117309549A (en) | Device for researching influence of microwave non-thermal effect on persulfate activation | |
KR102184047B1 (en) | Hydroxy Radical Generator | |
Wheeler et al. | Development and Testing of a Microwave Powered Regenerable Air Purification Technology Demonstrator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100510 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20100510 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100513 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111003 |