專利名稱：一種大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的微波化學(xué)反應(yīng)裝置，具體涉及一種采用微波加 熱的管式連續(xù)流反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)微波化學(xué)總體上還處于發(fā)展階段，基礎(chǔ)理論研究還存在許多有待解決 的問(wèn)題；有機(jī)合成應(yīng)用絕大多數(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段；其中一個(gè)最重要的因素，就是微 波反應(yīng)器尚未形成連續(xù)化的工業(yè)裝置，在一定程度上影響了微波有機(jī)合成技術(shù)在化學(xué)工業(yè) 的大規(guī)模應(yīng)用。就微波反應(yīng)器而言，國(guó)內(nèi)外雖已有多種產(chǎn)品，但大多為家用微波爐(功率低于 1000W)或工業(yè)微波爐(2000W以上功率)的改裝，存在的問(wèn)題主要如下1、模式單一、小計(jì)量反應(yīng)，無(wú)法為有價(jià)值的化合物大計(jì)量合成應(yīng)用和中試設(shè)備設(shè) 計(jì)提供確切的數(shù)據(jù)等，只能用于實(shí)驗(yàn)室研究。2、無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)流微波加熱模式，難以滿足大規(guī)模、連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)的要求；3、尚未解決大容積微波反應(yīng)器的微波場(chǎng)在反應(yīng)物傳播過(guò)程中的衰減、微波場(chǎng)自身 分布的不均勻性，以及反應(yīng)物非均勻分布等因素，使反應(yīng)物難以在大容積范圍得到宏觀尺 度的均勻微波加熱，影響了反應(yīng)過(guò)程的可控性。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有微波反應(yīng)器難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供 一種大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，并具有低成本、多模式、大功率、大計(jì)量、均勻加熱、溫 度可控等特點(diǎn)，以滿足連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)的需要。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，包括微波裝置、管式反應(yīng)器，屏蔽筒，以及冷卻、安 全防護(hù)等輔助裝置。所述微波裝置為多模腔結(jié)構(gòu)，相鄰的豎直側(cè)壁不相垂直，每個(gè)側(cè)壁上有一微波輸 入口，并采用多個(gè)中小功率磁控管同時(shí)提供能量。所述管式反應(yīng)器穿過(guò)微波反應(yīng)腔與微波 裝置合為一體，形成微波管式反應(yīng)器，且兩端開放，一端為輸入口，另一端為輸出口 ；每個(gè)管 式反應(yīng)器可設(shè)置1-4臺(tái)微波裝置。所述屏蔽筒包覆在管式反應(yīng)器的外部，并與微波反應(yīng)腔焊接在一起。所述冷卻裝置為風(fēng)冷或水冷裝置；所述安全防護(hù)裝置為減壓裝置和壓力防護(hù)裝 置；所述傳感器接口為檢測(cè)儀表的接口。所述微波管式反應(yīng)器可串聯(lián)組合。本實(shí)用新型的有益效果解決了微波反應(yīng)器的大功率、低成本工業(yè)化應(yīng)用，適應(yīng)連 續(xù)流微波加熱工藝的需要，提高反應(yīng)液加熱的均勻性，以及反應(yīng)裝置的生產(chǎn)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)化率， 具有很好的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能環(huán)保性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明


圖1是為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是
圖1的A-A剖視圖；圖3是管式反應(yīng)器串聯(lián)組合的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、微波輸入口，2、微波反應(yīng)腔，3、管式反應(yīng)器，4、屏蔽筒，5、磁控管，6、風(fēng)扇， 7、傳感器接口。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如
圖1、2所示，微波裝置的微波反應(yīng)腔2采用多模結(jié)構(gòu)，相鄰的豎直側(cè)壁不相垂 直，每個(gè)側(cè)壁上有一微波輸入口 1，使用四個(gè)中小功率磁控管5同時(shí)工作模式，實(shí)現(xiàn)大功率 能量供應(yīng)，同時(shí)采用非相干功率合成技術(shù)，通過(guò)合理選擇磁控管的激勵(lì)位置和激勵(lì)方式，使 得工作模式相互正交，在實(shí)現(xiàn)大功率能量供應(yīng)的同時(shí)，避免各功率源之間相互干涉的影響。 管式反應(yīng)器3穿過(guò)微波反應(yīng)腔2與微波裝置合為一體，反應(yīng)物以連續(xù)方式流經(jīng)微波反應(yīng)腔2 進(jìn)行微波輻射加熱，一個(gè)管式反應(yīng)器上可設(shè)1-4臺(tái)微波裝置。內(nèi)表面為微波吸收涂料的金 屬屏蔽筒4包覆在管式反應(yīng)器的外部并與微波反應(yīng)腔焊接在一起，以防止微波泄漏。在磁 控管5上方設(shè)有風(fēng)扇6，進(jìn)行冷卻，在管式反應(yīng)器3上設(shè)有傳感器接口 7，連接檢測(cè)儀表，同 時(shí)可根據(jù)工藝需要，在管式反應(yīng)器3上方設(shè)減壓裝置(排汽、泄壓口等)在微波反應(yīng)腔2前 增加承壓腔，以保證設(shè)備的安全性和工藝的可控性。工作過(guò)程當(dāng)磁控管5產(chǎn)生微波源，通過(guò)微波輸入口 1提供能量后，微波反應(yīng)腔2 對(duì)管式反應(yīng)器3內(nèi)的反應(yīng)物進(jìn)行微波加熱。反應(yīng)物自第一個(gè)微波裝置加熱后自動(dòng)流至下一 個(gè)微波裝置的微波反應(yīng)腔2繼續(xù)加熱，使得管式反應(yīng)器3內(nèi)始終保持相對(duì)的溫度梯度，達(dá)到 反應(yīng)物通過(guò)微波管式反應(yīng)器時(shí)間的一致性和加熱的均勻性。實(shí)施例二如圖3所示，為微波管式反應(yīng)器串聯(lián)組合結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)一臺(tái)管式反應(yīng)器在四個(gè) 微波裝置加熱情況下仍達(dá)不到工藝要求時(shí)，需要在微波管式反應(yīng)器的輸出端串接一個(gè)或多 個(gè)微波管式反應(yīng)器。本例中是四個(gè)微波管式反應(yīng)器，每個(gè)管式反應(yīng)器設(shè)置四個(gè)微波裝置的 串聯(lián)組合，一臺(tái)管式反應(yīng)器的工作過(guò)程與實(shí)施例一相同。上述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型有多 種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的發(fā)明思想和原則之內(nèi)，作出任何修改，等同替換，改進(jìn)等， 均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，包括微波裝置、管式反應(yīng)器和屏蔽筒，其特征在于所述管式反應(yīng)器穿過(guò)微波反應(yīng)腔與所述微波裝置合為一體，構(gòu)成微波管式反應(yīng)器，且兩端開放，一端為輸入端，另一端為輸出端；所述屏蔽筒包覆在管式反應(yīng)器的外部，并與微波反應(yīng)腔焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，其特征在于所述微波裝置為 多模腔結(jié)構(gòu)，相鄰的豎直側(cè)壁不相垂直，每個(gè)側(cè)壁上有一微波輸入口，并采用至少兩個(gè)中小 功率磁控管同時(shí)提供能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，其特征在于所述每個(gè)管式反 應(yīng)器可設(shè)置1-4臺(tái)微波裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，其特征在于所述微波裝置設(shè) 有冷卻裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，其特征在于所述冷卻裝置為 風(fēng)冷或水冷裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，其特征在于所述管式反應(yīng)器 設(shè)傳感器接口和安全防護(hù)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，其特征在于所述安全防護(hù)裝 置為為減壓裝置和壓力防護(hù)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，其特征在于所述微波管式反 應(yīng)器可串聯(lián)組合。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大功率微波管式連續(xù)流反應(yīng)器，包括微波裝置、管式反應(yīng)器和屏蔽筒，所述管式反應(yīng)器穿過(guò)微波反應(yīng)腔與所述微波裝置合為一體，構(gòu)成微波管式反應(yīng)器，且兩端開放，一端為輸入端，另一端為輸出端；所述屏蔽筒包覆在管式反應(yīng)器的外部，并與微波反應(yīng)腔焊接在一起。本實(shí)用新型解決了微波反應(yīng)器的大功率、低成本工業(yè)化應(yīng)用，適應(yīng)連續(xù)流微波加熱工藝的需要，提高反應(yīng)液加熱的均勻性，以及反應(yīng)裝置的生產(chǎn)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)化率，具有很好的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能環(huán)保性。
文檔編號(hào)B01J19/12GK201711147SQ201020246708
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者張樹槐, 楊軍, 鄭向春 申請(qǐng)人:張樹槐