專利名稱：一種大功率微波管式連續(xù)流反應器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的微波化學反應裝置，具體涉及一種采用微波加 熱的管式連續(xù)流反應器。
背景技術(shù)：
目前，我國微波化學總體上還處于發(fā)展階段，基礎(chǔ)理論研究還存在許多有待解決 的問題；有機合成應用絕大多數(shù)還處于實驗室研究階段；其中一個最重要的因素，就是微 波反應器尚未形成連續(xù)化的工業(yè)裝置，在一定程度上影響了微波有機合成技術(shù)在化學工業(yè) 的大規(guī)模應用。就微波反應器而言，國內(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，存在的問題主要如下1、模式單一、小計量反應，無法為有價值的化合物大計量合成應用和中試設(shè)備設(shè) 計提供確切的數(shù)據(jù)等，只能用于實驗室研究。2、無法實現(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器的微波場在反應物傳播過程中的衰減、微波場自身 分布的不均勻性，以及反應物非均勻分布等因素，使反應物難以在大容積范圍得到宏觀尺 度的均勻微波加熱，影響了反應過程的可控性。

實用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有微波反應器難以實現(xiàn)工業(yè)化應用的問題，本實用新型的目的在于提供 一種大功率微波管式連續(xù)流反應器，并具有低成本、多模式、大功率、大計量、均勻加熱、溫 度可控等特點，以滿足連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)的需要。本實用新型為實現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案大功率微波管式連續(xù)流反應器，包括微波裝置、管式反應器，屏蔽筒，以及冷卻、安 全防護等輔助裝置。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，每個側(cè)壁上有一微波輸 入口，并采用多個中小功率磁控管同時提供能量。所述管式反應器穿過微波反應腔與微波 裝置合為一體，形成微波管式反應器，且兩端開放，一端為輸入口，另一端為輸出口 ；每個管 式反應器可設(shè)置1-4臺微波裝置。所述屏蔽筒包覆在管式反應器的外部，并與微波反應腔焊接在一起。所述冷卻裝置為風冷或水冷裝置；所述安全防護裝置為減壓裝置和壓力防護裝 置；所述傳感器接口為檢測儀表的接口。所述微波管式反應器可串聯(lián)組合。本實用新型的有益效果解決了微波反應器的大功率、低成本工業(yè)化應用，適應連 續(xù)流微波加熱工藝的需要，提高反應液加熱的均勻性，以及反應裝置的生產(chǎn)強度和轉(zhuǎn)化率， 具有很好的經(jīng)濟性和節(jié)能環(huán)保性。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明


圖1是為本實用新型結(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、微波反應腔，3、管式反應器，4、屏蔽筒，5、磁控管，6、風扇， 7、傳感器接口。
具體實施方式
實施例一如
圖1、2所示，微波裝置的微波反應腔2采用多模結(jié)構(gòu)，相鄰的豎直側(cè)壁不相垂 直，每個側(cè)壁上有一微波輸入口 1，使用四個中小功率磁控管5同時工作模式，實現(xiàn)大功率 能量供應，同時采用非相干功率合成技術(shù)，通過合理選擇磁控管的激勵位置和激勵方式，使 得工作模式相互正交，在實現(xiàn)大功率能量供應的同時，避免各功率源之間相互干涉的影響。 管式反應器3穿過微波反應腔2與微波裝置合為一體，反應物以連續(xù)方式流經(jīng)微波反應腔2 進行微波輻射加熱，一個管式反應器上可設(shè)1-4臺微波裝置。內(nèi)表面為微波吸收涂料的金 屬屏蔽筒4包覆在管式反應器的外部并與微波反應腔焊接在一起，以防止微波泄漏。在磁 控管5上方設(shè)有風扇6，進行冷卻，在管式反應器3上設(shè)有傳感器接口 7，連接檢測儀表，同 時可根據(jù)工藝需要，在管式反應器3上方設(shè)減壓裝置(排汽、泄壓口等)在微波反應腔2前 增加承壓腔，以保證設(shè)備的安全性和工藝的可控性。工作過程當磁控管5產(chǎn)生微波源，通過微波輸入口 1提供能量后，微波反應腔2 對管式反應器3內(nèi)的反應物進行微波加熱。反應物自第一個微波裝置加熱后自動流至下一 個微波裝置的微波反應腔2繼續(xù)加熱，使得管式反應器3內(nèi)始終保持相對的溫度梯度，達到 反應物通過微波管式反應器時間的一致性和加熱的均勻性。實施例二如圖3所示，為微波管式反應器串聯(lián)組合結(jié)構(gòu)示意圖。當一臺管式反應器在四個 微波裝置加熱情況下仍達不到工藝要求時，需要在微波管式反應器的輸出端串接一個或多 個微波管式反應器。本例中是四個微波管式反應器，每個管式反應器設(shè)置四個微波裝置的 串聯(lián)組合，一臺管式反應器的工作過程與實施例一相同。上述僅為本實用新型的實施例而已，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型有多 種更改和變化。凡在本實用新型的發(fā)明思想和原則之內(nèi)，作出任何修改，等同替換，改進等， 均應包括在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種大功率微波管式連續(xù)流反應器，包括微波裝置、管式反應器和屏蔽筒，其特征在于所述管式反應器穿過微波反應腔與所述微波裝置合為一體，構(gòu)成微波管式反應器，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器的外部，并與微波反應腔焊接在一起。
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，每個側(cè)壁上有一微波輸入口，并采用至少兩個中小 功率磁控管同時提供能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應器，其特征在于所述每個管式反 應器可設(shè)置1-4臺微波裝置。
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)流反應器，其特征在于所述冷卻裝置為 風冷或水冷裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應器，其特征在于所述管式反應器 設(shè)傳感器接口和安全防護裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率微波管式連續(xù)流反應器，其特征在于所述安全防護裝 置為為減壓裝置和壓力防護裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率微波管式連續(xù)流反應器，其特征在于所述微波管式反 應器可串聯(lián)組合。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率微波管式連續(xù)流反應器，包括微波裝置、管式反應器和屏蔽筒，所述管式反應器穿過微波反應腔與所述微波裝置合為一體，構(gòu)成微波管式反應器，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器的外部，并與微波反應腔焊接在一起。本實用新型解決了微波反應器的大功率、低成本工業(yè)化應用，適應連續(xù)流微波加熱工藝的需要，提高反應液加熱的均勻性，以及反應裝置的生產(chǎn)強度和轉(zhuǎn)化率，具有很好的經(jīng)濟性和節(jié)能環(huán)保性。
文檔編號B01J19/12GK201711147SQ201020246708
公開日2011年1月19日 申請日期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 申請人:張樹槐