微波熱裂解裝置目前是有效解決生物質(zhì)、煤質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、污泥、油泥、有機(jī)廢物等快速熱解問題的有效手段，并且微波裂解可以控制其產(chǎn)物的成分，大幅度提高生產(chǎn)效率。微波加熱具有即時(shí)性、整體性、選擇性、高效性等特點(diǎn)，能迅速將物料加熱升溫，使有機(jī)質(zhì)迅速裂解，產(chǎn)生的油、氣燃燒值和收率都比傳統(tǒng)方式有較大提高。
江蘇大學(xué)開展對塑料垃圾裂解實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行塑料垃圾的回收利用項(xiàng)目研究。常規(guī)方法是將塑料加熱至300-550度，耗時(shí)較長，而微波可快速加熱，在短短的幾分鐘內(nèi)，即可升到目標(biāo)溫度。
實(shí)驗(yàn)原理：塑料垃圾通過微波熱裂解，可以將其最終分解為碳化物、水蒸氣、可燃?xì)怏w和少量灰分。
物料來源：
HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯為無毒、無味、無臭的白色顆粒，熔點(diǎn)約為130℃，相對密度為0.941~0.960。結(jié)晶度為80%～90%，軟化點(diǎn)為125～135℃，使用溫度可達(dá)100℃，其分解溫度為300℃。
實(shí)驗(yàn)儀器：微波熱裂解設(shè)備，冷凝管，冷水機(jī)，視頻觀測及輸出
反應(yīng)條件：微波功率1000W, 原料（HDPE）用量：200g, 活性炭添加量為原料的5%， 設(shè)定反應(yīng)溫度450oC, 反應(yīng)時(shí)間30分鐘，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的油氣經(jīng)過冷凝收集后，測量得出：
Product | Yield (%) |
Oil&Gas | 50% |
Char | 50% |
實(shí)驗(yàn)非常成功，采用超聲波微波協(xié)同反應(yīng)儀器，通過設(shè)置不同微波功率，溫度，和時(shí)間，得到了塑料裂解的最佳反應(yīng)時(shí)間和溫度。
微波熱裂解技術(shù)的應(yīng)用己取得了很多研究成果,并且微波對各種化學(xué)反應(yīng)存在熱效應(yīng)外,還確實(shí)存在由微波本身特性及場的作用等許多因需面產(chǎn)生的非熱效應(yīng)，與傳統(tǒng)加熱方式相比,微波加熱不僅僅縮短了熱解時(shí)間,綜合耗能也有所降低,可有效降低成本,具有許多傳統(tǒng)加熱技術(shù)所無可比擬的優(yōu)勢,但該技術(shù)也存在一定的困難。比如，微波熱解設(shè)備的大型化,連續(xù)性生產(chǎn)已經(jīng)微波熱解機(jī)理研究不夠系統(tǒng)化等,因此,我們應(yīng)該深入研究微被熱解的微觀機(jī)理,開發(fā)適宜于熱解高效，大型的連續(xù)式微波高溫反應(yīng)器,促進(jìn)波微熱解早日應(yīng)用于工業(yè)化大生產(chǎn)。