CN102698681A - 微波反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微波反应装置，其包括反应容器和微波发生器，所述微波发生器设置在所述反应容器***，并围绕所述反应容器一圈设置。该微波反应装置能够适应大容量的物料反应，并且微波在物料上的分布更加均匀，因而物料的加热温度更加均匀，不会出现局部过热的现象。此外，由于合理地配置了微波发生器的数量和位置，可以在使用最少发生器、最小功率的同时达到优异的加热效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工装置，特别是利用微波实现加热的反应装置。
背景技术
工业生产中经常使用到加热装置，传统上，加热是通过例如电、燃料来实现的，通过热传导来加热容器，进而为容器内的内容物加热。这种传统方式必须先将容器加热，此外还有加热后容器的热辐射、热容器外壁的热扩散等，因此导致大量的热量损失。
微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量，但微波无法穿过金属，它遇到金属就发生反射。基于此，将反应物放置在位于不锈钢容器的导流容器内，通过微波交变（例如功率设定为2450±25 MHz），则被加热物质中的分子的极性也随之变化。在变化中，分子将产生大量的摩擦热，从而达到加热的目的。在加热过程中，完成了电磁能向热能的转化。微波对介质材料是瞬时加热升温的，并且容器内仅有物料吸收微波将能量转换，因此没有热量损失。
例如，中国实用新型专利CN 202009509 U即公开了一种微波加热装置，其包括一个金属外壳的反应器，反应器内设有微波发生器和绝缘材料制成的物料流通管线，物料流通管线的两端穿出反应器。该方案中，物料被微波直接加热，微波直接作用在物料的分子上来促进分子运动以产生热能，大大提高了加热速度和缩短了反应时间。
再例如，中国实用新型专利CN 102258970 A公开了一种微波反应釜，其利用微波能传输技术和透波密封结束相结合，在反应釜侧面附加一个具有透波密封共更能的微波工作腔体，使其适合微波传输与利用，利用该微波工作腔体导入微波，辐射反应釜内吸波物质进行加热或激发化学反应。
然而，现有的微波反应装置多处于实验级别，功率小、容量也小，因此对于微波发生器的数量和位置安排没有太多要求，使得微波发生器通常位于容器顶部或远离容器的侧方，当反应釜用于规模化生产时，容量大大增加，甚至达到几百升、上千升时，位于顶部的微波发生器发出的微波难以到达容器的底部，或者更普遍的是，所发出的微波到达容器底部的量远低于微波发生器附近的辐射量，造成容器底部、中间、顶部的物料所受的辐射量不等，导致物料加热不均匀。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种改进的微波反应装置，其能够适应大容量的物料反应，并且微波在物料上的分布更加均匀，因而物料的加热温度更加均匀，不会出现局部过热的现象。此外，由于合理地配置了微波发生器的数量和位置，可以在使用最少发生器、最小功率的同时达到优异的加热效果。
本发明提供的一种微波反应装置，其包括反应容器和微波发生器，其中所述微波发生器设置在所述反应容器***，并围绕所述反应容器一圈设置。
在本发明的一个实施方式中，所述微波发生器围绕所述反应容器中部的一圈设置。
在本发明的一个实施方式中，所述微波发生器的每一个的功率为2KW至3KW，例如2KW，2.5KW或3KW。优选地，所述微波反应器的每一个都具有相同的功率。
在本发明的一个实施方式中，所述微波发生器为4至10个，优选地，所述微波发生器为6至8个，例如8个。
在本发明的一个实施方式中，所述反应容器的容积为10L至1000L，优选为200L至800L，例如500L。
在本发明的一个实施方式中，所述反应容器是通过可透微波的材料，例如塑料，制成的。
本发明提供的微波反应装置，其将多个微波发生器围绕反应容器外侧的一圈设置，优选设置在反应容器的靠近中部的位置，使得微波到达容器的顶部和底部的量趋向于均等，因而在物料上的分布更加均匀，物料的加热温度因而更加均匀，不会出现局部过热的现象。此外，将微波发生器设置在反应容器的外侧，更方便微波发生器的安装和拆卸，且相比于现有技术中使用侧向导入微波的技术，结构更加简单且效率更高。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的微波反应装置的结构示意图。
图2是图1的微波反应装置沿A-A线的截面剖视图。
具体实施方式
以下参考附图详细描述本发明的具体实施方式。应当理解的是，这些附图以及详细描述仅是对本发明原理的尽可能详细的示例性阐述，并非是对本发明保护范围的限制。在本发明中，附图标记最左边的数字表示该附图标记第一次出现时所在的图号，并且相似的特征以类似的附图标记来表示。
参考图1，其显示了本发明的一个实施例中的微波反应装置的结构示意图。在本例中，该微波反应装置为一个微波反应釜100，其包括反应容器102和设置在反应容器102外表面的微波发生器104。微波发生器104的高度约处于反应容器102的中间部位。当然，根据反应容器102内反应物的容量，也可将微波发生器104设置在不同的高度。
微波发生器104围绕反应釜100的***一圈设置，其数量可根据反应釜100的外径和反应釜的容量来确定。一般来说，外径和容量越大，则需要微波发生器104的数量越多。例如，当微波反应釜100的容量为100L时，可在其***一圈设置4至6个微波发生器。同时，微波发生器104的数量还可由微波发生器104的功率大小来决定。一般来说，微波发生器的功率越大，则需要的微波发生器的数量越少。例如，当微波反应釜100的容量为500L时，可在其***一圈设置6至8个功率为2KW的微波发生器。
参见图2，其显示了本发明的微波反应釜100沿A-A方向的剖视图。如图所示，该微波反应釜100在其***设置有8个微波发生器104，每个微波发生器具有相同的功率，例如每个都为2KW。
在图1和图2所示的微波反应釜中，微波发生器设置在反应釜的靠近中部的位置，因而到达反应釜的顶部和底部的微波量趋向于均等，微波在物料上的分布更加均匀，使得物料的加热温度更加均匀，不会出现局部过热的现象。特别是当反应釜的容量在500L以上时，反应釜的高度高达1.5至2米，本发明的微波发生器的排布位置所带来的均匀加热的效果会更加明显。
应当理解的是，以上具体实施方式仅是对本发明原理的解释性的阐述，本领域技术人员在阅读之后能够对本发明提供的装置和方法进行适当的修改，应当认为这些修改也在本发明的范围之内。
Claims (10)
1. 一种微波反应装置，其包括反应容器和微波发生器，其特征在于，所述微波发生器设置在所述反应容器***，并围绕所述反应容器一圈设置。
2. 根据权利要求1所述的微波反应装置，其特征在于，所述微波发生器围绕所述反应容器中部的一圈设置。
3. 根据权利要求1所述的微波反应装置，其特征在于，所述微波反应器的每一个都具有相同的功率。
4. 根据权利要求3所述的微波反应装置，其特征在于，所述微波发生器的功率为2KW至3KW。
5. 根据权利要求1所述的微波反应装置，其特征在于，所述微波发生器为4至10个。
6. 根据权利要求5所述的微波反应装置，其特征在于，所述微波发生器为6至8个。
7. 根据权利要求1所述的微波反应装置，其特征在于，所述反应容器的容积为10L至1000L。
8. 根据权利要求7所述的微波反应装置，其特征在于，所述反应容器的容积为200L至800L。
9. 根据权利要求1所述的微波反应装置，其特征在于，所述反应容器是由可透微波的材料制成。
10. 根据权利要求9所述的微波反应装置，其特征在于，所述可透微波的材料为塑料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100566246A CN102698681A (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 微波反应装置 |
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| CN2012100566246A CN102698681A (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 微波反应装置 |
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| CN102698681A true CN102698681A (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=46891905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN2012100566246A Pending CN102698681A (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 微波反应装置 |
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| Country | Link |
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Citations (3)
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| CN1266739A (zh) * | 1999-03-10 | 2000-09-20 | 中国科学院金属研究所 | 一种微波化学反应装置 |
| WO2004101474A1 (en) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Belle Watkins Mines, Inc. | Method for the production of hydrogen gas and electricity from carbon |
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2012
- 2012-03-06 CN CN2012100566246A patent/CN102698681A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Application publication date: 20121003 |