JP5016984B2 - Microwave chemical reaction apparatus and method - Google Patents
Microwave chemical reaction apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5016984B2 JP5016984B2 JP2007150492A JP2007150492A JP5016984B2 JP 5016984 B2 JP5016984 B2 JP 5016984B2 JP 2007150492 A JP2007150492 A JP 2007150492A JP 2007150492 A JP2007150492 A JP 2007150492A JP 5016984 B2 JP5016984 B2 JP 5016984B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- chemical reaction
- tubular container
- heated
- waveguide
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
本発明は、加熱効率が高く、加熱ムラが少ないマイクロ波化学反応装置に関し、特に、連続的に被加熱物が流通する管状のマイクロ波化学反応装置および方法に関する。
なお、本明細書における「管状」とは、管型ないしは筒型の形状を言うものとする。
The present invention relates to a microwave chemical reaction apparatus having high heating efficiency and less heating unevenness, and more particularly to a tubular microwave chemical reaction apparatus and method in which an object to be heated continuously circulates.
In the present specification, “tubular” means a tubular shape or a tubular shape.
マイクロ波に、反応速度の向上や従来の加熱法とは異なる反応が促進するなどの化学反応促進効果が認められていることは公知である（例えば、特許文献１）。これらの効果はしばしばマイクロ波による加熱効果以外の効果、または加熱効果以上の効果という観点からマイクロ波効果またはマイクロ波電界効果、若しくは非熱的効果と呼ばれている。マイクロ波の応用分野は、有機化学、無機化学、セラミックス、医療等幅広く、例えば、有機化学反応としては、特許文献２に開示されるポリエステル樹脂の製造、或いは、特許文献３に示される銅フタロシニアンの製造などが知られている。 It is publicly known that microwaves are recognized to have a chemical reaction promoting effect such as an improvement in reaction rate and a reaction different from conventional heating methods (for example, Patent Document 1). These effects are often referred to as a microwave effect, a microwave electric field effect, or a non-thermal effect from the viewpoint of an effect other than the heating effect by the microwave, or an effect higher than the heating effect. The application field of microwaves is wide, such as organic chemistry, inorganic chemistry, ceramics, and medicine. For example, as an organic chemical reaction, the production of polyester resin disclosed in Patent Document 2 or the copper phthalocyanine disclosed in Patent Document 3 Manufacturing etc. are known.
一般に高温高圧下での被処理物を処理することにより化学反応は促進される。そのための加熱源としては電気ヒーター、バーナー、蒸気などが使用されるが、それらは何れも被加熱物を外部からまたは表面から加熱する手法（外部加熱法）であった。
そこで、出願人等は、開口部に仕切窓としての第１の窓を設置した中空の導波管または同軸線路よりなる化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器であって、該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、耐圧容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等しくしたものであることを特徴とする高温高圧容器を提言した（特許文献４）。
In general, a chemical reaction is accelerated by treating an object to be treated under high temperature and pressure. As a heating source for that purpose, an electric heater, a burner, steam, or the like is used, and all of them are methods for heating an object to be heated from the outside or from the surface (external heating method).
Therefore, the applicants or the like are a high-temperature and high-pressure vessel provided with a microwave supply device for promoting chemical reaction comprising a hollow waveguide or coaxial line in which a first window as a partition window is installed in an opening, The vessel is composed of a pressure vessel and a reaction vessel, and a heat-resistant and / or corrosion-resistant sealed reaction vessel is provided inside the pressure vessel, so that the internal pressure of the pressure vessel and the reaction vessel can be controlled, preferably the internal pressure is made equal. A high-temperature and high-pressure vessel characterized by being a thing was proposed (patent document 4).
また、大型の反応容器で大量の被加熱物を取り扱いというというニーズがあるが、大型の反応容器では温度制御が難しく、反応が暴走しやすいという問題があった。そこで、出願人等は反応容器の温度に応じて出力を制御しながらマイクロ波を照射できるように反応溶液の加熱手段とともに、該反応溶液を外部強制冷却可能な手段を有し、反応温度の精密制御を可能にしたことを特徴とするマイクロ波化学反応装置（特許文献５）、中空構造の内部を冷媒が循環する冷却部を有する化学反応装置であって、前記冷却部はマイクロ波吸透過性の材質で作られており、且つ冷媒としてマイクロ波透過性の液体冷媒を使用することを特徴とするマイクロ波化学反応装置（特許文献６）を提言した。 In addition, there is a need to handle a large amount of an object to be heated in a large reaction vessel. However, there is a problem that the temperature is difficult to control in the large reaction vessel and the reaction tends to run away. Therefore, the applicants and the like have means for heating the reaction solution and means for externally cooling the reaction solution so that the microwave can be irradiated while controlling the output in accordance with the temperature of the reaction vessel. A microwave chemical reaction device (Patent Document 5) characterized by enabling control, and a chemical reaction device having a cooling part in which a refrigerant circulates inside a hollow structure, wherein the cooling part has microwave absorption and transmission characteristics The microwave chemical reaction apparatus (patent document 6) characterized by using the liquid refrigerant | coolant which is made from the material of this and uses a microwave permeability | transmittance as a refrigerant | coolant was proposed.
ところで、マイクロ波を用いない縦型の連続接触反応装置の分野においては、装置反応混合物の流れ方向の逆混合を小さくするために、仕切板を設けて多段構造とすることが一般に行われている（特許文献７）。
また、管内の被処理物を撹拌するために、マイクロ波の反射可能な撹拌羽根を用いることが知られている（特許文献８）。
It is also known to use a stirring blade capable of reflecting microwaves to stir the object to be processed in the pipe (Patent Document 8).
マイクロ波援用合成において再現性と精度を高めるためには、均一混合物の均一加熱パターンを得ることが必須である。加熱ムラの問題は、反応容器の容量が増えるほど顕著となるといえる。また、加熱された金属機器の周辺部分だけ異なる条件で加熱され、均一加熱が妨げられるという問題もある。 In order to improve reproducibility and accuracy in microwave-assisted synthesis, it is essential to obtain a uniform heating pattern of a uniform mixture. It can be said that the problem of uneven heating becomes more prominent as the capacity of the reaction vessel increases. In addition, there is a problem that only the peripheral portion of the heated metal device is heated under different conditions, thereby preventing uniform heating.
ところで、管状の反応容器に撹拌翼を設けることで、被加熱物は均一に混合されるため、温度ムラを少なくできることが知られている。しかし、撹拌翼を設けると、流れ方向とは逆方向の混合（逆混合）が発生し、いわゆる押出流れの実現が困難となる。管状容器において、滞留時間分布を狭く保つことは、本発明が解決すべき重要な課題である。 By the way, it is known that by providing a stirring blade in a tubular reaction vessel, the object to be heated is uniformly mixed, so that temperature unevenness can be reduced. However, if a stirring blade is provided, mixing in the direction opposite to the flow direction (reverse mixing) occurs, making it difficult to realize a so-called extrusion flow. Keeping the residence time distribution narrow in a tubular container is an important problem to be solved by the present invention.
本発明は、上記課題を解決することで、加熱効率が高く、加熱ムラが少ないマイクロ波化学反応装置および方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a microwave chemical reaction apparatus and method with high heating efficiency and less heating unevenness by solving the above problems.
管状容器における逆混合の問題を解決するためには、管状容器内を仕切部材によって小スペースに仕切ることにより、押出流れにより近い流通を実現し、滞留時間分布を狭くすることが可能である。仕切部材の実現態様としては、管に仕切板を設ける構成や管を軸通する撹拌軸に仕切板を設ける構成が開示される。特に、撹拌軸に仕切板を設ける態様では、既存の管状容器においても、押出流れを実現することが可能である。 In order to solve the problem of backmixing in the tubular container, it is possible to partition the inside of the tubular container into a small space by a partition member, thereby realizing a flow closer to the extrusion flow and narrowing the residence time distribution. As a mode of realization of the partition member, a configuration in which a partition plate is provided on the tube and a configuration in which the partition plate is provided on an agitation shaft that passes through the tube are disclosed. In particular, in the aspect in which the partition plate is provided on the stirring shaft, it is possible to realize the extrusion flow even in the existing tubular container.
反応容器にマイクロ波を照射するためには、マイクロ波が照射される箇所がマイクロ波透過材で構成されている必要がある。反応容器の全部をマイクロ波透過材で構成してもよいし、マイクロ波透過材からなる誘電体窓を設けてもよい。前者の場合、導波管の接続箇所が照射部となり、後者の場合、誘電体窓が照射部となる。 In order to irradiate the reaction vessel with microwaves, it is necessary that the portion to be irradiated with microwaves is made of a microwave transmitting material. The entire reaction vessel may be composed of a microwave transmitting material, or a dielectric window made of the microwave transmitting material may be provided. In the former case, the connection portion of the waveguide is the irradiation part, and in the latter case, the dielectric window is the irradiation part.
マイクロ波透過材を通してのマイクロ波照射態様には、空中照射方式と液中照射方式がある。どちらの方式を採用するかは設計事項であるが、加熱効率の観点からは、マイクロ波が被加熱物の直接照射される液中照射方式の方が優れている。
また、液中照射方式ではマイクロ波が被加熱物に直接照射されるため、熱電対や撹拌軸等の金属製部品に高出力のマイクロ波エネルギーが直接作用することを防ぐという有利な効果を奏する場合がある（図６の構成参照）。マイクロ波が誘電体に進入すると、熱に変化して急激に強度が弱くなるので、液中の金属棒への作用は極めて限られたものとなるからである。例えば、２５℃の水の場合、わずか１．３ｃｍでマイクロ波の電力密度が１／２に減衰することが知られている。
The microwave irradiation mode through the microwave transmitting material includes an air irradiation method and a liquid irradiation method. Which method is adopted is a matter of design, but from the viewpoint of heating efficiency, the in-liquid irradiation method in which the object to be heated is directly irradiated with the microwave is superior.
In addition, since the microwave is directly irradiated to the object to be heated in the submerged irradiation method, there is an advantageous effect that high-power microwave energy is prevented from directly acting on metal parts such as a thermocouple and a stirring shaft. In some cases (see the configuration in FIG. 6). This is because, when the microwave enters the dielectric, the strength is suddenly weakened by changing to heat, so that the action on the metal rod in the liquid is extremely limited. For example, in the case of water at 25 ° C., it is known that the microwave power density is attenuated to ½ at only 1.3 cm.
また、反応容器の形状によっては、液中照射方式を採用することで、設計の自由度が高まる場合がある。具体的には、空間照射方式の場合、反応容器に保持された被加熱物を加熱するためのマイクロ波照射位置（または導波管の接続位置）は被加熱物の上面に限定されるため、マイクロ波照射面積（伝熱面積）は制限される。この点、液中照射方式であれば、導波管の接続位置を被加熱物と直に接する場所とすればよく、マイクロ波照射位置の制限は緩和されることとなる。
また、図６に示すように、複数の導波管を設置した場合にも、空間部での反射が無いため、他の導波管の反射波の影響を低減することができ、電波漏れのおそれが少ないという効果もある。マイクロ波の導波管への進入によりインピーダンス整合器（スリースタブチューナー）で整合の調整が極端に難しくなるという問題もない。
また、キャビティ型と比べ、装置全体の大きさを小さくすることができ、電波漏れのおそれが低いことも開示される。
In addition, depending on the shape of the reaction vessel, the design flexibility may be increased by adopting the in-liquid irradiation method. Specifically, in the case of the space irradiation method, the microwave irradiation position (or the connection position of the waveguide) for heating the object to be heated held in the reaction vessel is limited to the upper surface of the object to be heated. The microwave irradiation area (heat transfer area) is limited. In this regard, in the case of the submerged irradiation method, the connection position of the waveguide may be a place that directly contacts the object to be heated, and the restriction on the microwave irradiation position is relaxed.
In addition, as shown in FIG. 6, even when a plurality of waveguides are installed, since there is no reflection in the space, the influence of the reflected waves of other waveguides can be reduced, and radio wave leakage can be prevented. There is also an effect that there is less fear. There is no problem that the adjustment of matching by the impedance matching device (sleeve tuner) becomes extremely difficult due to the microwave entering the waveguide.
It is also disclosed that the overall size of the device can be reduced and the risk of radio wave leakage is low compared to the cavity type.
また、発明者は、誘電体窓の構成にも工夫を施した。具体的には、（一）窓の面積を導波管の断面積と比べ広くすること、（二）窓の厚さを最適化すること、（三）窓をレンズ形状に構成することにより、次に述べる効果を奏することを可能とした。
（一）誘電体窓の面積を導波管の断面積と比べ広くすることにより、マイクロ波照射面積（伝熱面積）が大きくなり、単位面積当たりのマイクロ波投入エネルギーを低下することができる。その結果、被加熱物に対してマイクロ波を均一に照射することが可能となり、加熱ムラの問題を改善できる。但し、単に面積を広くすればよいという訳ではなく、電磁界の均一性を考慮するのが望ましい。
一般に誘電体中でのマイクロ波の波長は、空気中と比較して１／√ε（ε：誘電体の誘電率）だけ短縮される。例えば、電子レンジ等で使用される２．４５ＧＨｚの周波数の場合、空気中での波長は約１２ｃｍであるが、誘電率ε≒２のテフロン（登録商標）中では約８ｃｍとなり、電界強度の高い場所と低い場所の間隔が狭くなる（例えば、空中照射では約３ｃｍであった間隔が、液中照射では約２ｃｍとなる）。
液中照射の場合、誘電体の窓が直接被加熱物に接触しているため、電界の高い場所と低い場所の間隔が狭い状態で被加熱物にマイクロ波を照射することができ、加熱ムラの問題を改善することができる。
（二）誘電体窓の厚さを最適化することで、誘電体窓から被加熱物を見たインピーダンスと、誘電体窓からマグネトロン側を見たインピーダンスの整合を行い、マイクロ波を効率的に被加熱物に供給することができる。マイクロ波透過材の材質がテフロンであり、被加熱物が水であり、水と接するテフロンの断面積が９０×１１０mmである場合の電磁界解析ソフト（ＫＣＣ社マイクロストライプス）を用いたシミュレーション結果では、誘電体窓の厚さを１５〜５０ｍｍの範囲で調整することが望ましいことが分かった。なお、誘電体窓の厚さは、被加熱物の特性、および被加熱物と接する窓の断面積により、適宜最適するものであるが、その際は、反射波がどのぐらい生じるかを指標とするのがよい。
（三）窓を平面とした場合、被加熱物に垂直にマイクロ波が照射されることとなるが、インピーダンスの急激な変化があるため、照射されたマイクロ波の反射率が高く加熱効率が悪い。この点、窓の形状をレンズにすることにより、被加熱物に斜め方向からマイクロ波が照射されることとなり、インピーダンスの変化がマイルドとなり、加熱効率がよくなる。また、レンズ形状を導波管側に構成した場合には、マイクロ波発信器への高周波電力の反射が軽減されるという効果もある。
The inventors have also devised the configuration of the dielectric window. Specifically, (1) by making the window area wider than the cross-sectional area of the waveguide, (2) by optimizing the thickness of the window, (3) by configuring the window into a lens shape, The following effects can be achieved.
(1) By making the area of the dielectric window larger than the cross-sectional area of the waveguide, the microwave irradiation area (heat transfer area) is increased, and the microwave input energy per unit area can be reduced. As a result, it becomes possible to uniformly irradiate the object to be heated with microwaves, and the problem of uneven heating can be improved. However, the area is not simply increased, and it is desirable to consider the uniformity of the electromagnetic field.
Generally, the wavelength of the microwave in the dielectric is shortened by 1 / √ε (ε: dielectric constant of the dielectric) as compared to air. For example, in the case of a frequency of 2.45 GHz used in a microwave oven or the like, the wavelength in the air is about 12 cm, but in a Teflon (registered trademark) with a dielectric constant ε≈2, the electric field strength is high. The distance between the place and the low place becomes narrow (for example, the distance that was about 3 cm in air irradiation becomes about 2 cm in liquid irradiation).
In the case of submerged irradiation, since the dielectric window is in direct contact with the object to be heated, the object to be heated can be irradiated with microwaves in a state where the distance between the place where the electric field is high and the place where the electric field is low. Can improve the problem.
(2) By optimizing the thickness of the dielectric window, the impedance of the object to be heated viewed from the dielectric window is matched to the impedance of the dielectric window viewed from the magnetron side, and microwaves are efficiently generated. It can be supplied to an object to be heated. Simulation results using electromagnetic field analysis software (KCC Microstripes) when the microwave transmitting material is Teflon, the object to be heated is water, and the cross-sectional area of Teflon in contact with water is 90 x 110 mm Then, it turned out that it is desirable to adjust the thickness of a dielectric material window in the range of 15-50 mm. Note that the thickness of the dielectric window is appropriately optimized depending on the characteristics of the object to be heated and the cross-sectional area of the window in contact with the object to be heated. It is good to do.
(3) When the window is a flat surface, the object to be heated is irradiated with microwaves perpendicularly, but since there is an abrupt change in impedance, the reflectance of the irradiated microwaves is high and the heating efficiency is poor. . In this respect, by making the window shape a lens, the object to be heated is irradiated with microwaves from an oblique direction, the change in impedance becomes mild, and the heating efficiency is improved. Further, when the lens shape is configured on the waveguide side, there is an effect that reflection of high-frequency power to the microwave transmitter is reduced.
すなわち、第１の発明は、導波管からのマイクロ波が照射されるマイクロ波透過材で構成された照射部を有する管状容器と、撹拌軸に所定の間隔で配設された仕切板、および／または、管状容器の内壁に所定の間隔で配設された仕切板により構成する、管状容器を所定の間隔で仕切る仕切部材と、前記仕切部材間に位置する１以上の被加熱物の流れ方向とは逆方向の混合が発生する撹拌翼を有し、前記管状容器を軸通する撹拌軸と、マイクロ波加熱手段と、を備え、前記管状容器内を流れる被加熱物を、撹拌翼で撹拌しながらマイクロ波加熱するマイクロ波化学反応装置である。
第２の発明は、第１の発明において、前記撹拌軸は、中空の管であり、その内部に熱媒体を循環できることを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、前記撹拌軸に配設された仕切板が、一部または全部が撹拌翼の形状に構成されることを特徴とする。
第４の発明は、第１、２または３の発明において、前記管状容器は、マイクロ波透過材により構成され、マイクロ波の照射箇所が照射部を構成することを特徴とする。
例えば、図１０に示すように、管状容器の全体がマイクロ波透過材からなる構成である。マイクロ波の照射は、図１０のような空中照射方式であってもよいし、導波管を直接当接させる液中照射方式であってもよい。
第５の発明は、第１、２または３の発明において、前記照射部は、その断面積が導波管の断面積よりも広く、その外側が導波管の内径と同寸の開口部を構成するようマイクロ波漏洩防止部材で覆われることを特徴とする。
例えば、図１〜６に示すように、濡れる側の面の断面積が広い窓を有する構成である。
第６の発明は、第５の発明において、前記開口部と前記照射部の被加熱物側の面との面積比が１．３倍以上となるよう構成したことを特徴とする。
第７の発明は、第４、５または６の発明において、前記照射部の一方の面を、管状容器の内側でマイクロ波を収束させるレンズ形状とすることを特徴とする。
第８の発明は、第４ないし７のいずれかの発明において、前記照射部の一方の面を、管状容器の内側でマイクロ波を発散させるレンズ形状とすることを特徴とする。
第９の発明は、第７または８の発明において、前記照射部の一方の面が、管状容器の外側の面であることを特徴とする。
第１０の発明は、第１、２または３の発明において、前記管状容器は、マイクロ波透過材により構成され、前記導波管の当接箇所が照射部を構成する反応管と、管部の両端を覆うフランジ部とから構成されることを特徴とする。
例えば、図１１に示すように、反応管の両端がフランジ部により覆われる構成である。第１１の発明は、第１０の発明において、前記フランジ部の導波管から遠い箇所に熱電対を配設したことを特徴とする。
第１２の発明は、第１０または１１の発明において、前記反応管は複数あり、さらに、二の反応管を連結する反応管より狭径で、撹拌軸が軸通される仕切管を備えることを特徴とする。
例えば、図１１に示すように、複数の反応管が仕切管により連結される構成である。
第１３の発明は、第１２の発明において、前記撹拌軸は、仕切管を軸通する部分において断熱材により被覆されていることを特徴とする。
第１４の発明は、第１ないし１３のいずれかの発明において、前記導波管が、その断面の長辺方向と管状容器の流れ方向が一致するよう接続されることを特徴とする。
第１５の発明は、第１ないし１４のいずれかの発明において、 前記撹拌翼は、マイクロ波を反射可能に構成されることを特徴とする。
That is, the first invention is a tubular container having an irradiation portion made of a microwave transmitting material irradiated with microwaves from a waveguide, a partition plate disposed at a predetermined interval on a stirring shaft, and / Or a partition member configured to partition the tubular container at a predetermined interval, which is constituted by a partition plate disposed on the inner wall of the tubular container at a predetermined interval, and a flow direction of one or more heated objects positioned between the partition members And a stirring shaft that passes through the tubular container, and a microwave heating means, and a heated object that flows in the tubular container is stirred by the stirring blade. It is a microwave chemical reaction device that heats with microwaves.
According to a second invention, in the first invention, the stirring shaft is a hollow tube, and a heat medium can be circulated therein.
A third invention is characterized in that, in the first or second invention, a part or all of the partition plate disposed on the stirring shaft is configured in the shape of a stirring blade .
A fourth invention is characterized in that, in the first , second or third invention, the tubular container is made of a microwave transmitting material, and a microwave irradiation portion forms an irradiation part.
For example, as shown in FIG. 10, the entire tubular container is configured of a microwave transmitting material. The microwave irradiation may be an air irradiation method as shown in FIG. 10 or a liquid irradiation method in which the waveguide is in direct contact.
According to a fifth invention, in the first , second or third invention, the irradiating portion has a cross-sectional area wider than the cross-sectional area of the waveguide, and the outer side has an opening having the same size as the inner diameter of the waveguide. It is characterized by being covered with a microwave leakage preventing member.
For example, as shown in FIGS. 1-6, it is the structure which has a window with the wide cross-sectional area of the surface of the wet side.
A sixth invention is characterized in that, in the fifth invention, the area ratio between the opening and the surface of the irradiated part on the heated object side is 1.3 times or more.
A seventh invention is characterized in that, in the fourth, fifth, or sixth invention, one surface of the irradiating portion has a lens shape for converging the microwaves inside the tubular container.
An eighth invention is characterized in that, in any one of the fourth to seventh inventions, one surface of the irradiating portion has a lens shape that diverges microwaves inside the tubular container.
A ninth invention is characterized in that, in the seventh or eighth invention, one surface of the irradiation part is an outer surface of the tubular container.
According to a tenth aspect of the present invention, in the first , second, or third aspect , the tubular container is made of a microwave transmitting material, and a contact tube of the waveguide constitutes an irradiation section, and a tube section It is comprised from the flange part which covers both ends.
For example, as shown in FIG. 11, both ends of the reaction tube are covered with flange portions. An eleventh invention is characterized in that, in the tenth invention, a thermocouple is disposed at a location far from the waveguide of the flange portion.
A twelfth aspect of the invention is that in the tenth or eleventh aspect of the invention, the reaction tube includes a plurality of reaction tubes, and further includes a partition tube having a narrower diameter than the reaction tube connecting the two reaction tubes and through which the stirring shaft is passed. Features.
For example, as shown in FIG. 11, a plurality of reaction tubes are connected by a partition tube.
A thirteenth invention is characterized in that, in the twelfth invention, the stirring shaft is covered with a heat insulating material in a portion passing through the partition pipe.
A fourteenth invention is characterized in that, in any one of the first to thirteenth inventions, the waveguide is connected such that the long side direction of the cross section thereof coincides with the flow direction of the tubular container.
According to a fifteenth aspect , in any one of the first to fourteenth aspects, the stirring blade is configured to be capable of reflecting microwaves.
第１６の発明は、導波管からのマイクロ波が照射されるマイクロ波透過材で構成された照射部を有する管状容器と、撹拌軸に所定の間隔で配設された仕切板、および／または、管状容器の内壁に所定の間隔で配設された仕切板により構成する、管状容器を所定の間隔で仕切る仕切部材と、前記仕切部材間に位置する１以上の被加熱物の流れ方向とは逆方向の混合が発生する撹拌翼を有し、前記管状容器を軸通する撹拌軸と、マイクロ波加熱手段と、を設け、前記管状容器内を流れる被加熱物を、撹拌翼で撹拌しながらマイクロ波加熱するマイクロ波化学反応方法である。
第１７の発明は、第１６の発明において、前記撹拌軸は、中空の管であり、その内部に熱媒体を循環しながらマイクロ波加熱することを特徴とする。
第１８の発明は、第１６または１７の発明において、前記管状容器の内周面と前記回転軸の外周面との距離が、被加熱物におけるマイクロ波の半減深度の２〜１０倍の範囲内であることを特徴とする。
第１９の発明は、第１６、１７または１８の発明において、前記撹拌翼は、マイクロ波を反射可能に構成されることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a tubular container having an irradiation part made of a microwave transmitting material irradiated with microwaves from a waveguide, a partition plate disposed at a predetermined interval on a stirring shaft, and / or A partition member configured to partition the tubular container at a predetermined interval, and a flow direction of one or more objects to be heated positioned between the partition members, which are configured by a partition plate disposed on the inner wall of the tubular container at a predetermined interval. A stirring blade that generates mixing in the reverse direction is provided, and a stirring shaft that passes through the tubular container and a microwave heating unit are provided, and an object to be heated that flows in the tubular container is stirred with the stirring blade. This is a microwave chemical reaction method in which microwave heating is performed.
According to a seventeenth aspect , in the sixteenth aspect , the stirring shaft is a hollow tube, and is heated by microwave while circulating a heat medium therein.
In an eighteenth aspect based on the sixteenth or seventeenth aspect, the distance between the inner peripheral surface of the tubular container and the outer peripheral surface of the rotating shaft is in the range of 2 to 10 times the half-depth of the microwave in the object to be heated. It is characterized by being.
A nineteenth aspect of the invention is characterized in that, in the sixteenth , seventeenth or eighteenth aspect of the invention, the stirring blade is configured to be able to reflect microwaves.
本発明によれば、加熱効率が高く、加熱ムラが少ないマイクロ波化学反応環境を提供することができる。
また、本発明の構造によれば、スケールアップが容易である。
According to the present invention, it is possible to provide a microwave chemical reaction environment with high heating efficiency and less heating unevenness.
Further, according to the structure of the present invention, it is easy to scale up.
本発明のマイクロ波化学反応装置は、大別すると、反応容器そのものがマイクロ波透過材により構成される第一類型と、マイクロ波透過材からなる照射部を有する反応容器を備える第二類型に分類される。以下では、各類型のマイクロ波化学反応装置について説明する。 The microwave chemical reaction apparatus of the present invention is roughly classified into a first type in which the reaction vessel itself is made of a microwave transmitting material, and a second type having a reaction vessel having an irradiation part made of the microwave transmitting material. Is done. Hereinafter, each type of microwave chemical reaction apparatus will be described.
《第一類型》
第一類型のマイクロ波化学反応装置は反応容器自体がマイクロ波透過材により構成され、マイクロ波の照射箇所が照射部となる。また、管状容器を所定の間隔で仕切る仕切部材と、管状容器を軸通し、撹拌翼を有する中空の撹拌軸とを備え、管状容器内を流れる被加熱物を、撹拌軸内を循環する熱媒体で冷却または加熱しながら撹拌翼で撹拌してマイクロ波加熱することができる。かかる構成では、上述のとおり、仕切部材で管状容器内を仕切ることで逆混合の問題を解消することができ、しかも、冷媒で冷却しながらマイクロ波を照射することで、通常より高出力のマイクロ波を照射することが可能となる（特許文献６参照）。
マイクロ波透過材は、マイクロ波を吸収しないマイクロ波透過性の材料であり、例えば、石英やポリテトラフルオロエチレン等をあげることができる。
高出力のマイクロ波を照射する場合には、反応容器に接続する導波管は複数とするのが好ましい。被加熱物の均一加熱を実現するためには、一つの窓から超高出力のマイクロ波を照射するよりも、複数箇所から分散した方がよいからである。
《First type》
In the first type of microwave chemical reaction apparatus, the reaction vessel itself is made of a microwave transmitting material, and the irradiated portion of the microwave is an irradiation section. Also, a heat medium that includes a partition member that partitions the tubular container at a predetermined interval, a hollow stirring shaft that passes through the tubular container and has a stirring blade, and circulates the heated object flowing in the tubular container in the stirring shaft. It can be heated with microwaves while stirring or stirring with a stirring blade. In this configuration, as described above, the problem of back-mixing can be solved by partitioning the inside of the tubular container with the partition member, and moreover, by irradiating the microwave while cooling with the refrigerant, a higher output than usual. It becomes possible to irradiate waves (see Patent Document 6).
The microwave transmitting material is a microwave-transmitting material that does not absorb microwaves, and examples thereof include quartz and polytetrafluoroethylene.
In the case of irradiating high-power microwaves, it is preferable to use a plurality of waveguides connected to the reaction vessel. This is because, in order to achieve uniform heating of the object to be heated, it is better to disperse from a plurality of locations than to irradiate an ultra-high output microwave from one window.
前記管状容器を、マイクロ波透過材により構成された反応管と、管部の両端を覆うフランジ部とから構成することも可能である（図１１参照）。かかる構成では、反応管を仕切管で連結することにより、異なる条件（例えば異なる温度条件）で反応を行わせる多段の反応槽を有するマイクロ波化学反応装置を実現することも可能である。
また、反応管を仕切管で連結する構成においては、所望の条件に応じたスケールアップも容易である。
なお、第二類型においては、マイクロ波透過材の窓をポリテトラフルオロエチレンやシリカウール等の高温に耐えられるシール材によりシールする必要があるが、第一類型においては窓部のシールは不要となる。
The tubular container may be composed of a reaction tube made of a microwave transmitting material and flange portions that cover both ends of the tube portion (see FIG. 11). In such a configuration, it is also possible to realize a microwave chemical reaction apparatus having a multi-stage reaction tank in which reactions are performed under different conditions (for example, different temperature conditions) by connecting reaction tubes with partition tubes.
Moreover, in the structure which connects a reaction tube with a partition tube, the scale-up according to desired conditions is also easy.
In the second type, it is necessary to seal the window of the microwave transmitting material with a sealing material that can withstand high temperatures such as polytetrafluoroethylene and silica wool, but in the first type, it is not necessary to seal the window portion. Become.
《第二類型》
第二類型のマイクロ波化学反応装置は、導波管に接続してマイクロ波を照射するためのマイクロ波透過材からなる窓を有しており、窓の面積は導波管の断面積よりも広く、規定量の被加熱物投入時にその全面が被加熱物と接触状態となる位置にあり、その外側に導波管の内径と同寸の開口部を構成するようマイクロ波漏洩防止部材で覆われている。
第二類型おいては、被加熱物が窓の全面と直接触れた状態で使用されるものであるから、被加熱物が漏れないようにシールすることが必須である。
《Second type》
The second type of microwave chemical reaction apparatus has a window made of a microwave transmitting material for connecting to a waveguide and irradiating microwaves, and the area of the window is larger than the cross-sectional area of the waveguide. Widely placed at the position where the entire surface is in contact with the object to be heated when a specified amount of object to be heated is charged, and is covered with a microwave leakage prevention member so that an opening having the same size as the inner diameter of the waveguide is formed on the outside. It has been broken.
In the second type, since the object to be heated is used in a state where it is in direct contact with the entire surface of the window, it is essential to seal the object to be heated so that it does not leak.
図１は、第二類型にかかる反応容器の特徴を説明するための側面断面図である（なお、原料供給口と被加熱物取出口等は省略している）。同図に示すように、容器本体１には、被加熱物２が注入されており、容器本体１の側部には被加熱物２と全面が接触する位置にマイクロ波透過材３からなる窓が設けられている。窓の外部側の面は、公知のマイクロ波漏洩防止部材４で覆われており、開口部の面積が導波管５の断面積と同じとなるよう構成されている。マイクロ波発信器７から照射されたマイクロ波は、導波管５を通り、窓を通過して、被加熱物２に照射される。マイクロ波透過材３とマイクロ波漏洩防止部材４は必ずしも接触させる必要はなく、同図（ｂ）のごとく、テーパー形状としてもよい。但し、空間体積が増加して複数のマイクロ波のモードが発生すると、後述の液中照射方式の効果を得られ難くなくなるので、複数のモードが発生しない範囲でテーパーさせる。例えば、２．４５ＧＨｚの場合、導波管の先に設けられた空間長が２０ｃｍを越えると複数のモードが発生する可能性が高くなる。
高出力のマイクロ波を照射する場合には、マイクロ波照射用の窓を反応容器に複数設け、複数の導波管を接続するのが好ましい。
FIG. 1 is a side cross-sectional view for explaining the characteristics of a reaction vessel according to the second type (note that the raw material supply port, the heated object outlet, etc. are omitted). As shown in the figure, an object to be heated 2 is injected into the container body 1, and a window made of a microwave transmitting material 3 is placed on the side of the container body 1 at a position where the entire surface of the container body 1 is in contact with the object to be heated 2. Is provided. The outside surface of the window is covered with a known microwave leakage prevention member 4 so that the area of the opening is the same as the cross-sectional area of the waveguide 5. The microwave irradiated from the microwave transmitter 7 passes through the waveguide 5, passes through the window, and is irradiated onto the object to be heated 2. The microwave transmitting material 3 and the microwave leakage preventing member 4 are not necessarily in contact with each other, and may have a tapered shape as shown in FIG. However, if the space volume increases and a plurality of microwave modes are generated, it becomes difficult to obtain the effect of the submerged irradiation method, which will be described later. For example, in the case of 2.45 GHz, when the space length provided at the tip of the waveguide exceeds 20 cm, there is a high possibility that a plurality of modes are generated.
When irradiating high-power microwaves, it is preferable to provide a plurality of microwave irradiation windows in the reaction vessel and connect a plurality of waveguides.
図２は、誘電体窓を管状に構成した実施態様を示している。同図において、容器本体１は、管状の形状であり、容器本体の内周壁を覆うように管状のマイクロ波透過材３が嵌合されている。容器本体１の側面には導波管５の断面積と同じ面積の開口部６が形成され、窓を構成している。この実施態様において、例えば、管径が１５０ｍｍ（円周約４７１mm）、マイクロ波透過材３の高さが１１０ｍｍの場合、マイクロ波透過材の断面積は１１０×４７０ｍｍとなる。マイクロ波透過材３に接続される導波管の断面積が１１０×５５ｍｍとすると、導波管の断面積と前記窓の被加熱物側の面との面積比は概ね１：８．５となる。
図３は、図２の窓を複数有した管状の反応容器における実施態様を示している。図２に示すような管状のマイクロ波透過材３を、管状容器１１の長さ方向に複数併設した構成例である。この種の管状容器でマイクロ波透過材３を凹形状とした場合、容器の内周壁と同一Ｒで窓の面を構成すれば、反応容器の内周壁に凹凸を生じさせることなく、凹レンズを取り付けることができる。なお、取り付けるマイクロ波透過材３は、凹形状に限定されるものではなく、凸形状や傾斜面形状等であってもよい。
以上のような管状容器においては、被加熱物との接触面積を増加し、より高レベルでの均一加熱が可能となる。
FIG. 2 shows an embodiment in which the dielectric window is formed in a tubular shape. In the figure, the container body 1 has a tubular shape, and a tubular microwave transmitting material 3 is fitted so as to cover the inner peripheral wall of the container body. An opening 6 having the same area as the cross-sectional area of the waveguide 5 is formed on the side surface of the container body 1 to form a window. In this embodiment, for example, when the tube diameter is 150 mm (circumference about 471 mm) and the height of the microwave transmitting material 3 is 110 mm, the cross-sectional area of the microwave transmitting material is 110 × 470 mm. If the cross-sectional area of the waveguide connected to the microwave transmitting material 3 is 110 × 55 mm, the area ratio between the cross-sectional area of the waveguide and the surface of the window to be heated is approximately 1: 8.5. Become.
FIG. 3 shows an embodiment in a tubular reaction vessel having a plurality of windows of FIG. 3 is a configuration example in which a plurality of tubular microwave transmitting materials 3 as shown in FIG. When the microwave transmitting material 3 is formed in a concave shape in this type of tubular container, a concave lens is attached without causing irregularities on the inner peripheral wall of the reaction container if the surface of the window is configured with the same R as the inner peripheral wall of the container. be able to. The microwave transmitting material 3 to be attached is not limited to a concave shape, and may be a convex shape, an inclined surface shape, or the like.
In the tubular container as described above, the contact area with the object to be heated is increased, and uniform heating at a higher level is possible.
《液中照射方式》
液中照射方式を採用することの技術的意義を説明する。
反応容器の形状によっては、空中照射方式ではなく、液中照射方式を採用した方がよい場合がある。図６の構成で反応容器を大容量化すると、反応溶液の温度が上下に波打つハンチング現象を起こすことが知られており、そのため、反応容器の外部に装着したジャケット等により、外部強制冷却することが行われている。ここで、空中照射方式の場合、先に述べたように、被加熱物の上面が加熱されることとなるが、冷却は反応容器の全体を対象とするため、被加熱物を強く撹拌する必要が生じる。しかし、数十ｍｌクラスの容器であればまだしも、数リットルクラスの容器では、撹拌により熱を均一な状態とすることは難しい。かかる問題は、液中照射方式を利用することで解決できる。例えば、ＩＳＭ周波帯のマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）で利用する導波管の断面積はＪＩＳ規格で１１０×５５ｍｍとなるが、本発明では、導波管の断面積と比べ、被加熱物側の窓の断面積が広く構成する必要があり、反応容器が図６のような形状であるとすると、反応容器の直径は少なくとも１１０ｍｍ以上、高さは５５ｍｍ以上となり、そうすると容器の容量はπｒ２×高さ≒５２２ｍｌ以上となる。すなわち、液中照射方式を利用する本発明の反応容器は、５００ｍｌ以上で有利な効果を奏し、撹拌軸や原料供給口等の設置スペースを考慮すると、反応容器の容量が１リットル以上の場合に、特に優れた効果を奏する。
<In-liquid irradiation method>
The technical significance of adopting the submerged irradiation method will be described.
Depending on the shape of the reaction vessel, it may be better to adopt an in-liquid irradiation method instead of an in-air irradiation method. It is known that when the capacity of the reaction vessel is increased in the configuration of FIG. 6, a hunting phenomenon in which the temperature of the reaction solution undulates up and down is caused. For this reason, external forced cooling is performed by a jacket attached to the outside of the reaction vessel. Has been done. Here, in the case of the aerial irradiation method, as described above, the upper surface of the object to be heated is heated, but since the cooling is intended for the entire reaction vessel, it is necessary to stir the object to be heated strongly. Occurs. However, if it is a container of tens of ml class, it is difficult to make the heat uniform by stirring in a container of several liters. Such a problem can be solved by using an in-liquid irradiation method. For example, the cross-sectional area of the waveguide used in the microwave (2.45 GHz) in the ISM frequency band is 110 × 55 mm according to the JIS standard, but in the present invention, compared to the cross-sectional area of the waveguide, If the reaction vessel has a shape as shown in FIG. 6, the reaction vessel has a diameter of at least 110 mm and a height of 55 mm or more, so that the capacity of the vessel is πr 2. X Height ≒ 522ml or more. That is, the reaction vessel of the present invention using the submerged irradiation method has an advantageous effect at 500 ml or more, and considering the installation space such as the stirring shaft and the raw material supply port, the reaction vessel has a capacity of 1 liter or more. Particularly effective.
《照射部の形状》
照射部の面（一面または両面）をレンズ形状にすることの技術的意義を説明する。
照射部が構成する好ましいレンズ形状としては、凹形状、凸形状、または傾斜面形状があげられる。被加熱物との接触面がレンズ形状であり、窓の屈折率と比べ被加熱物の屈折率が大きい場合の例で説明する（図４参照）。
凹形状においては、導波管から照射されたマイクロ波が反応容器の内壁面と近い距離に収束されることとなり、他の窓から照射されたマイクロ波の干渉は最小限とすることができる。また、マイクロ波が収束することにより、スーパーヒート現象が起こりやすくなり、より高いマイクロ波効果を引き出すことが可能になると考えられる。一方で、凹形状とした場合、加熱ムラが生じやすいので、好ましくは複数の導波管を等間隔に配置し、より好ましくは３箇所以上配置することで、複数箇所から分散して加熱を行う構成とするのがよい。さらには、後述するようにマイクロ波は所定の照射角で照射するのが効率的であり、被加熱物に斜め方向からマイクロ波が照射されることにより加熱効率を高めることができる。
傾斜面形状においては、被加熱物に斜め方向からマイクロ波が照射されることにより加熱効率を高めることができる。傾斜面の方向は、反応容器の形状に応じて、上傾斜または下傾斜を選択することができ、反応容器の設計の自由度を高めることができる。
凸形状においては、導波管から照射されたマイクロ波が反応容器内で発散される。すなわち、マイクロ波エネルギーを発散させることによりマイクロ波の照射体積を増加することができるので、加熱ムラが生じにくく、均一加熱を実現することができる。また、被加熱物に斜め方向からマイクロ波が照射されることにより加熱効率を高めることができる。
《Irradiation part shape》
The technical significance of making the surface (one surface or both surfaces) of the irradiation section into a lens shape will be described.
Examples of a preferable lens shape that the irradiating unit configures include a concave shape, a convex shape, and an inclined surface shape. An example in which the contact surface with the object to be heated has a lens shape and the refractive index of the object to be heated is larger than the refractive index of the window will be described (see FIG. 4).
In the concave shape, the microwave irradiated from the waveguide is converged at a distance close to the inner wall surface of the reaction vessel, and the interference of the microwave irradiated from the other window can be minimized. Moreover, it is considered that the superheat phenomenon is likely to occur due to the convergence of the microwave, and a higher microwave effect can be extracted. On the other hand, when the concave shape is used, heating unevenness is likely to occur. Therefore, preferably, a plurality of waveguides are arranged at equal intervals, and more preferably, three or more locations are provided to disperse and heat from a plurality of locations. It is good to have a configuration. Furthermore, as will be described later, it is efficient to irradiate the microwave at a predetermined irradiation angle, and the heating efficiency can be improved by irradiating the object to be heated with the microwave from an oblique direction.
In the inclined surface shape, the heating efficiency can be increased by irradiating the object to be heated with microwaves from an oblique direction. The direction of the inclined surface can be selected as an upper inclination or a lower inclination according to the shape of the reaction vessel, and the degree of freedom in designing the reaction vessel can be increased.
In the convex shape, the microwave irradiated from the waveguide is diverged in the reaction vessel. That is, since the microwave irradiation volume can be increased by diverging the microwave energy, uneven heating is hardly caused and uniform heating can be realized. Moreover, heating efficiency can be improved by irradiating the object to be heated with microwaves from an oblique direction.
好ましいマイクロ波の照射角は、被加熱物の種類等により一概に言えないが、通常液面に垂直の線からの角度で１０°〜８５°程度であり、好ましくは２０°〜８０°程度、より好ましくは３０°〜７０°、更に好ましくは４０〜°６５°程度である。そのため、当該好ましい照射角により効率的に加熱できるように、照射部のレンズ形状を適宜設計する。 The preferred microwave irradiation angle cannot be generally stated depending on the type of the object to be heated, but is usually about 10 ° to 85 °, preferably about 20 ° to 80 °, from the line perpendicular to the liquid surface. More preferably, it is about 30 ° to 70 °, and more preferably about 40 ° to 65 °. Therefore, the lens shape of the irradiation unit is appropriately designed so that the heating can be efficiently performed with the preferable irradiation angle.
また、照射部の一方の面で構成するレンズ形状は、導波管側（外部側）に、設けてもよい（図５参照）。導波管側に傾斜面形状、凹形状、または凸形状を設けることにより、導波管内における空気中からマイクロ波透過材３へのインピーダンスの変化が徐々に起こるため、マイクロ波発信器７への高周波電力の反射は軽減されることになり、マイクロ波発信器７の寿命を延ばすとことができ、しかも上述の被加熱物側をレンズ形状とした場合の効果を奏することができる。 In addition, the lens shape formed on one surface of the irradiation unit may be provided on the waveguide side (external side) (see FIG. 5). By providing an inclined surface shape, a concave shape, or a convex shape on the waveguide side, a change in impedance from the air to the microwave transmitting material 3 in the waveguide gradually occurs. The reflection of the high-frequency power is reduced, the life of the microwave transmitter 7 can be extended, and the effect can be obtained when the heated object side is formed into a lens shape.
《その他の構成》
最良の形態のマイクロ波発振器は、主にＩＳＭ周波数帯に該当する２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマグネトロンを使用する。一般に電子レンジ用では単体出力で、５００Ｗ〜１ｋＷと言われているが、本発明の装置は工業用であるため、１．５ｋＷ以上のマグネトロンを使用し、さらに高出力を得るために複数のマグネトロンを用いることを前提としている。
マイクロ波の照射は、連続照射のみならずパルス照射ができることが好ましい。パルス照射することにより通常の加熱法では得られない効果が得られることもあるため、パルス幅と間隔を可変で照射する機能を設けるのがよい。
<Other configuration>
The microwave oscillator of the best mode uses a magnetron that generates a microwave of 2.45 GHz mainly corresponding to the ISM frequency band. In general, it is said that 500 W to 1 kW is a single output for microwave ovens. However, since the apparatus of the present invention is for industrial use, a magnetron of 1.5 kW or more is used, and a plurality of magnetrons are used to obtain higher output. Is assumed to be used.
The microwave irradiation is preferably not only continuous irradiation but also pulse irradiation. An effect that cannot be obtained by a normal heating method may be obtained by irradiating with a pulse, so it is preferable to provide a function of irradiating with a variable pulse width and interval.
導波管は、マイクロ波が外部に漏れないような素材（例えば、ステンレス製、アルミニウム製など）であればよく、公知の導波管が利用できる。導波管の内径寸法は国内または国際規格で定められており、例えば、マイクロ波の周波数帯が２．４５ＧＨｚの場合における方形導波管のＪＩＳ規格はＷＲＪ−２（１１０×５５ｍｍ）となる。 The waveguide only needs to be a material that prevents microwaves from leaking to the outside (for example, made of stainless steel or aluminum), and a known waveguide can be used. The internal diameter of the waveguide is determined by domestic or international standards. For example, when the microwave frequency band is 2.45 GHz, the JIS standard for rectangular waveguides is WRJ-2 (110 × 55 mm).
反応温度を一定の範囲内に保つ必要がある場合においては、高出力のマイクロ波を照射しながら、反応物を冷却する必要がある。特に、選択した化学反応が発熱反応である場合、マイクロ波照射をＯＦＦにした場合でも自己発熱により自然に反応が進行し、熱暴走につながる危険性がある。
そのため、特許文献５および６に開示されるように、内部を冷媒が循環するジャケットや冷却部で反応容器を覆い、反応容器の温度を制御することが行われる。反応容器が高圧・腐食などにより破損した場合には、ジャケット等が安全カバーの役割を果たすことが期待される。なお、液中照射方式を実現するためには、ジャケット等にも開口部ないしは窓を設ける必要がある。
その他通常の工業用化学反応容器が有する溶媒蒸気凝縮用コンデンサー、不活性ガス導入用ノズル、ガス排出口および被加熱物抜取口等を必要に応じて適宜備えることもできる。
When it is necessary to keep the reaction temperature within a certain range, it is necessary to cool the reaction product while irradiating a high-power microwave. In particular, when the selected chemical reaction is an exothermic reaction, there is a risk that even when the microwave irradiation is turned off, the reaction proceeds spontaneously due to self-heating, leading to thermal runaway.
Therefore, as disclosed in Patent Documents 5 and 6, the temperature of the reaction vessel is controlled by covering the reaction vessel with a jacket or a cooling unit in which a refrigerant circulates. If the reaction vessel is damaged by high pressure, corrosion, etc., it is expected that a jacket or the like will serve as a safety cover. In order to realize the submerged irradiation method, it is necessary to provide an opening or a window in the jacket or the like.
In addition, a condenser for condensing solvent vapor, a nozzle for introducing an inert gas, a gas discharge port, a heated object extraction port, and the like, which a normal industrial chemical reaction vessel has, can be appropriately provided as necessary.
以下では、本発明の詳細を実施例で説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
本実施例は、図１０に示すように、管状容器１１と管状撹拌軸２１を組み合わせて構成したマイクロ波化学反応装置に関する。マイクロ波透過材からなる管状容器１１は、キャビティ１５内を通過するよう構成されており、キャビティ１５内を被加熱物２が通過する際に、導波管５からのマイクロ波により、被加熱物２が加熱される。キャビティ１５の奥行きは管状容器１１の直径と比べ充分に広く、ボックス状のキャビティ１５内を貫通する管状容器１１にマイクロ波が空中照射方式を採用している。 The present embodiment relates to a microwave chemical reaction apparatus configured by combining a tubular container 11 and a tubular stirring shaft 21 as shown in FIG. The tubular container 11 made of a microwave transmitting material is configured to pass through the cavity 15, and when the object to be heated 2 passes through the cavity 15, the object to be heated is generated by the microwave from the waveguide 5. 2 is heated. The depth of the cavity 15 is sufficiently wider than the diameter of the tubular container 11, and a microwave aerial irradiation method is adopted for the tubular container 11 penetrating through the box-shaped cavity 15.
管状容器内に撹拌翼を設けると、流れ方向とは逆方向の混合（逆混合）が発生するという問題が生ずるため、本実施例では、管状容器１１内を仕切板によって小スペースに仕切ることにより、押出流れにより近い流通を実現し、滞留時間分布を狭くすることを可能とした。本実施例では、管付け仕切板４１と、軸付け仕切板４２の２種類の仕切板により管状容器１１内を仕切っているが、いずれか一方のみを用いてもよく、管付け仕切板４１を設けることが材料工学上難しい場合には、軸付け仕切板４２のみで小スペースを構成してもよい。 If a stirring blade is provided in the tubular container, there arises a problem that mixing in the direction opposite to the flow direction (reverse mixing) occurs. In this embodiment, the inside of the tubular container 11 is partitioned into small spaces by a partition plate. The flow closer to the extrusion flow was realized, and the residence time distribution could be narrowed. In the present embodiment, the inside of the tubular container 11 is partitioned by two types of partition plates, that is, a tube-attached partition plate 41 and a shaft-attached partition plate 42, but only one of them may be used. If it is difficult in terms of material engineering, a small space may be formed only by the shaft partition plate 42.
管状容器１１内を仕切る際には、少なくとも１以上の撹拌翼が小スペース内に存在することが重要である。本実施例では、管状撹拌軸２１に固設した撹拌翼２２が小スペース内に１つ存在するよう構成した。なお、小スペースとは、管付け仕切板４１と軸付け仕切板４２により構成される空間のことであり、図１０においては３つの小スペースが開示されている。撹拌翼２２は、いわゆるタービン翼の形状に構成されており、撹拌翼としての作用と仕切板としての作用を同時に奏することができる。 When partitioning the inside of the tubular container 11, it is important that at least one or more stirring blades exist in a small space. In this embodiment, the configuration is such that one stirring blade 22 fixed to the tubular stirring shaft 21 exists in a small space. In addition, a small space is a space comprised by the partition plate 41 with a pipe and the partition plate 42 with a shaft, and FIG. 10 discloses three small spaces. The stirring blade 22 is configured in the shape of a so-called turbine blade, and can simultaneously function as a stirring blade and as a partition plate.
また、撹拌翼２２は、マイクロ波を反射可能な金属で構成されている。マイクロ波の反射可能な金属の攪拌翼を使用する場合には、被加熱物の攪拌ばかりでなく、被加熱物中に照射されたマイクロ波を攪拌散乱させるファンとしての効果と相俟って、容器内の被加熱物を温度ムラ無く、極めて均一に加熱する事が可能となる。 The stirring blade 22 is made of a metal that can reflect microwaves. When using a metal stirring blade capable of reflecting microwaves, combined with the effect of a fan that stirs and scatters microwaves irradiated into the heated object, as well as stirring the heated object, The object to be heated in the container can be heated extremely uniformly without temperature unevenness.
また、撹拌軸は、その内部に熱媒体１２を流中させることができる管体により構成するのが好ましい。本実施例では、管状撹拌軸２１を用いているので、その内部を冷媒または熱媒を流通させることができる。 Moreover, it is preferable to comprise a stirring shaft by the tubular body which can let the heat medium 12 flow in the inside. In the present embodiment, since the tubular stirring shaft 21 is used, a refrigerant or a heat medium can be circulated therein.
本実施例のマイクロ波化学反応装置は、図１１に示すように、マイクロ波透過材からなる反応管３５と、その両端に固設された二つのフランジ部３６からなる管状容器１１を、仕切管４３により連結して構成される。フランジ部３６で反応管を閉塞する構成であるため、反応管３５の長さや断面積を、所望の条件に合致するものに容易に変更することが可能である。
管状容器１１および仕切管４３内には、その内部に熱媒体１２を循環させることができる管状撹拌軸２１が軸通されている。管状撹拌軸２１には、軸付け仕切板４２が反応管３５の長手方向中心に位置するよう設けられており、仕切板４２の両側に撹拌翼２２が設けられている。本実施例の撹拌翼２２の形状は、いわゆるプロペラ型である。
As shown in FIG. 11, the microwave chemical reaction apparatus of the present embodiment includes a reaction vessel 35 made of a microwave transmitting material and a tubular container 11 made up of two flange portions 36 fixed at both ends. 43 are connected. Since the reaction tube is configured to be closed by the flange portion 36, the length and cross-sectional area of the reaction tube 35 can be easily changed to those that meet desired conditions.
A tubular stirring shaft 21 through which the heat medium 12 can be circulated is passed through the tubular container 11 and the partition tube 43. The tubular stirring shaft 21 is provided with a shaft-attached partition plate 42 so as to be positioned at the center in the longitudinal direction of the reaction tube 35, and stirring blades 22 are provided on both sides of the partition plate 42. The shape of the stirring blade 22 of this embodiment is a so-called propeller type.
図１２は、管状容器１１内の各要素を分解した斜視図である。同図に示すように、反応管３５内には、管状撹拌軸２１に設けられた二つの撹拌翼２２と、円盤状の軸付け仕切板４２が位置し、管状撹拌軸２１と反応管３５の間に被加熱物２が流通する。
管状撹拌軸２１は直径５０ｍｍであり、撹拌翼２２は厚み１５ｍｍであり、軸付け仕切板４２は厚み１０ｍｍである。反応管３５は厚み２０ｍｍで、テフロン（登録商標）で構成されている。
FIG. 12 is an exploded perspective view of each element in the tubular container 11. As shown in the figure, in the reaction tube 35, two stirring blades 22 provided on the tubular stirring shaft 21 and a disc-shaped shaft partition plate 42 are located, and the tubular stirring shaft 21 and the reaction tube 35 are connected to each other. The article to be heated 2 circulates between them.
The tubular stirring shaft 21 has a diameter of 50 mm, the stirring blade 22 has a thickness of 15 mm, and the shaft partition plate 42 has a thickness of 10 mm. The reaction tube 35 has a thickness of 20 mm and is made of Teflon (registered trademark).
被加熱物中での電界分布を均一とするためには、管状容器１１の液深が最適な範囲となるよう構成するのが好ましい。液深としては、マイクロ波の半減深度（マイクロ波の電界密度が物体表面の値に対して１／２に減衰する深さ）の概ね２〜１０倍の範囲内となるよう構成するのが好ましい。液深が半減深度の２倍以下の場合には、マイクロ波が被加熱物に充分吸収される前に撹拌軸で反射されてしまうため、マイクロ波が効率的に吸収されない。一方、液深が半減深度の１０倍以上になると、マイクロ波の吸収効率は向上するが、液深の小さい部分で大部分のマイクロ波が吸収されてしまい、液深の大きな部分までマイクロ波が進入しないため、均一な加熱ができない。例えば、半減深度が約１３ｍｍの水（２５℃）の場合は、液深が２６〜１３０ｍｍとなるよう構成し、半減深度が約４ｍｍのエチレングリコール（２５℃）の場合は、液深が８〜４０ｍｍの液深になるよう構成する。本実施例では、液深が３２．５ｍｍとなるよう構成した。 In order to make the electric field distribution in the object to be heated uniform, it is preferable that the liquid depth of the tubular container 11 be in an optimum range. The liquid depth is preferably configured to be within a range of about 2 to 10 times the half depth of the microwave (the depth at which the microwave electric field density is attenuated to ½ of the value on the object surface). . When the liquid depth is less than twice the half-depth, the microwave is reflected by the stirring shaft before being sufficiently absorbed by the object to be heated, so that the microwave is not efficiently absorbed. On the other hand, when the liquid depth is more than 10 times the half depth, the absorption efficiency of the microwave is improved, but most of the microwave is absorbed in the portion where the liquid depth is small, and the microwave is absorbed to the portion where the liquid depth is large. Since it does not enter, uniform heating is not possible. For example, in the case of water having a half depth of about 13 mm (25 ° C.), the liquid depth is 26 to 130 mm, and in the case of ethylene glycol having a half depth of about 4 mm (25 ° C.), the liquid depth is 8 to The liquid depth is 40 mm. In this embodiment, the liquid depth is 32.5 mm.
導波管５は、ＷＲＪ−２（ＪＩＳ規格）のもので、その長辺方向が流れ方向と一致するよう配設される。長辺方向と流れ方向とを一致させることにより、マイクロ波が均一に照射されることを、シミュレーション結果から確認することができる。図１５は、（１）〜（５）の点線箇所における断面の電界分布を示したシミュレーション結果である。 The waveguide 5 is of WRJ-2 (JIS standard), and is arranged such that its long side direction coincides with the flow direction. By matching the long side direction and the flow direction, it can be confirmed from the simulation result that the microwaves are uniformly irradiated. FIG. 15 is a simulation result showing the electric field distribution of the cross section at the dotted line locations of (1) to (5).
仕切管４３の長さは、反応管３５の約半分であり、その内周の断面積は反応管の約１０分の１となるよう構成されている。仕切管４３通過時の被加熱物には、マイクロ波が照射されないため、被加熱物が仕切管４３を通過する間に、熱媒体の影響により温度が下降または上昇することが考えられる。そこで、図１３に示すように、仕切管４３の部分に位置する管状撹拌軸２１の周りを熱伝導の悪い断熱材２３（テフロン筒）で覆う構成とした。 The length of the partition tube 43 is about half that of the reaction tube 35, and the cross-sectional area of the inner periphery thereof is configured to be about 1/10 of the reaction tube. Since the object to be heated when passing through the partition tube 43 is not irradiated with microwaves, the temperature may decrease or increase due to the influence of the heat medium while the object to be heated passes through the partition tube 43. Then, as shown in FIG. 13, it was set as the structure which covers the circumference | surroundings of the tubular stirring shaft 21 located in the part of the partition pipe 43 with the heat insulating material 23 (Teflon cylinder) with bad heat conduction.
管状容器１１ａ〜１１ｃを構成するフランジ部３６には、夫々熱電対１３が設けられている。反応管３５内に挿入された熱電対１３により、反応管３５内の温度をモニターすることで、所望の条件となるようにマイクロ波出力を制御することが可能となる。また、マイクロ波透過材で構成された反応管３５に挿入孔を設ける場合と比べ、シール構造も複雑にならない。なお、マイクロ波の吸収性の悪い被加熱物を用いる場合には、熱電対１３を設ける位置を導波管５からできるだけ遠くにすることで、熱電対１３の自己加熱を回避することが好ましい。 A thermocouple 13 is provided in each of the flange portions 36 constituting the tubular containers 11a to 11c. By monitoring the temperature in the reaction tube 35 by the thermocouple 13 inserted in the reaction tube 35, the microwave output can be controlled so as to satisfy a desired condition. Further, the sealing structure is not complicated as compared with the case where the insertion hole is provided in the reaction tube 35 made of the microwave transmitting material. In addition, when using the to-be-heated object with a poor microwave absorption property, it is preferable to avoid the self-heating of the thermocouple 13 by disposing the thermocouple 13 as far as possible from the waveguide 5.
管状容器１１ｃに被加熱物を注入し、流通させずに効率試験を実施したところ、表１の結果となった。なお、熱媒体１２は、３５℃で循環させた。
図１４は、図１１のＡおよびＢの位置における温度分布を示すグラフである。図１１ではＢ地点に熱電対は設けられていないが、Ａ地点の熱電対１３と対角の位置に測定用熱電対を特別に設けて測定を行った。
図１４の線分Ａ（上方の線分）から、Ａ地点での温度が１２８．７±０．１℃に制御できていることが、線分Ｂ（下方の線分）から、Ｂ地点での温度が１２８．３±０．２℃に制御できていることが確認できる。
以上のとおり、本実施例の化学反応装置では、反応容器３５内では被加熱物が均一に撹拌されており、液だまり（デッドスペース）等が存在しないことを確認することができた。
FIG. 14 is a graph showing the temperature distribution at positions A and B in FIG. In FIG. 11, no thermocouple is provided at point B, but measurement was performed with a special thermocouple provided at a position diagonal to the thermocouple 13 at point A.
From line segment A (upper line segment) in FIG. 14, the temperature at point A can be controlled to 128.7 ± 0.1 ° C., from line segment B (lower line segment) to point B. It can be confirmed that the temperature is controlled to 128.3 ± 0.2 ° C.
As described above, in the chemical reaction apparatus of this example, it was confirmed that the object to be heated was uniformly stirred in the reaction vessel 35 and there was no liquid pool (dead space) or the like.
図７に示すごとく、マイクロ波が３方向から照射可能な装置を用いて水を被加熱物とした加熱試験を実施した。反応容器は金属製１０リットル釜（ＳＵＳ３１６）であり、ジャケット釜構造となっており、急速降温が可能となっている。また、図示していないが、反応容器の上部には仕込みマンホール、溶媒蒸気凝縮用のコンデンサー、温度センサー挿入用ノズル、不活性ガス導入用ノズルを設け、下部には緊急時或いは切り替え洗浄時に反応基質を抜き出せるノズル（抜き取り口）が設けてある。内部には、回転数が可変なモーターおよび回転軸を介して回転駆動される撹拌羽根が設けてある。 As shown in FIG. 7, a heating test using water as an object to be heated was performed using an apparatus capable of irradiating microwaves from three directions. The reaction vessel is a metal 10 liter kettle (SUS316), which has a jacket kettle structure, allowing rapid temperature drop. Although not shown, a charging manhole, a condenser for condensing solvent vapor, a temperature sensor insertion nozzle and an inert gas introduction nozzle are provided in the upper part of the reaction vessel, and the reaction substrate is provided in the lower part at the time of emergency or switching cleaning. There is a nozzle (extraction port) that can be extracted. Inside, there are provided a motor having a variable rotation speed and a stirring blade that is rotationally driven via a rotating shaft.
反応容器の側面には、テフロン（登録商標）製の誘電体窓が３つ設けられている。３つの窓は全て同一形状であり、厚みは５０ｍｍ、被加熱物との接触面の曲率はＲ１００であり、窓の被加熱物との接触面の断面積は９０×１１０ｍｍである（図８参照）。ここで、出願人は、図９に示す５つのパターンについて、電磁界解析ソフト（ＫＣＣ社マイクロストライプス）を用いてシミュレーションを行ったところ（厚み５０ｍｍを前提）、伝熱面積の大きさと電磁界の均一性のバランスがよいのは窓の断面積が導波管の断面積の約１．３４〜１．８２倍の範囲であり、最も好ましい断面積は約１．６４倍（９０×１１０ｍｍ）であったことを根拠とする。 Three dielectric windows made of Teflon (registered trademark) are provided on the side surface of the reaction vessel. All the three windows have the same shape, the thickness is 50 mm, the curvature of the contact surface with the object to be heated is R100, and the sectional area of the contact surface of the window with the object to be heated is 90 × 110 mm (see FIG. 8). ). Here, the applicant conducted a simulation for the five patterns shown in FIG. 9 using electromagnetic field analysis software (KCC Microstripes) (assuming a thickness of 50 mm). The cross-sectional area of the window is in the range of about 1.34 to 1.82 times the cross-sectional area of the waveguide, and the most preferable cross-sectional area is about 1.64 times (90 × 110 mm). Based on that.
導波管は幅と高さの比率が２：１の標準矩形導波管であり、導波管の断面積は、５５×１１０ｍｍである。マイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであり、シングルモード（ＴＥ０１）、出力は４．５ｋＷ（１．５ｋＷ×３）である。導波管は反応容器に設けられた３つの窓に接続されている。
反応容器内に水６．５ｋｇを注入したところ、３つの窓の全面積が被加熱物である水と接触状態となった。この状態で、３０℃の水を１０℃温度昇温させるために必要なマイクロ波の照射時間は４．５ｋＷ×７０秒であり、加熱効率８６％を達成することができた。
The waveguide is a standard rectangular waveguide with a ratio of width to height of 2: 1, and the cross-sectional area of the waveguide is 55 × 110 mm. The frequency of the microwave is 2.45 GHz, the single mode (TE01), and the output is 4.5 kW (1.5 kW × 3). The waveguide is connected to three windows provided in the reaction vessel.
When 6.5 kg of water was poured into the reaction vessel, the entire area of the three windows was in contact with the water to be heated. In this state, the microwave irradiation time required to raise the temperature of 30 ° C. water to 10 ° C. was 4.5 kW × 70 seconds, and a heating efficiency of 86% could be achieved.
実施例３の反応容器において、誘電体窓の厚みを２０ｍｍとし、テトラエチレングリコールを被加熱物として加熱試験を実施した。テフロン（登録商標）製の誘電体窓が反応容器の側面に３つ設けられ、各窓の被加熱物との接触面の曲率はＲ１００であり、被加熱物との接触面の断面積は９０×１１０ｍｍである点は、実施例３と同じである。
反応容器内にテトラエチレングリコールを６．５ｋｇ注入したところ、３つの窓の全面積が被加熱物である水と接触状態となった。この状態で、３０℃のテトラエチレングリコールを１０℃温度昇温させるために必要なマイクロ波の照射時間は４．５ｋＷ×３８秒であり、加熱効率８３％を達成することができた。
本実施例により、テトラエチレングリコールを被加熱物とした場合には、水を被加熱物とする場合と比べ、誘電体窓の厚みを薄くできることが確認できた。
In the reaction container of Example 3, the heating test was performed with the thickness of the dielectric window being 20 mm and tetraethylene glycol being heated. Three dielectric windows made of Teflon (registered trademark) are provided on the side surface of the reaction vessel, the curvature of the contact surface of each window with the object to be heated is R100, and the cross-sectional area of the contact surface with the object to be heated is 90. The point of × 110 mm is the same as in Example 3.
When 6.5 kg of tetraethylene glycol was injected into the reaction vessel, the entire area of the three windows was in contact with water as the object to be heated. In this state, the microwave irradiation time required to raise the temperature of tetraethylene glycol at 30 ° C. to 10 ° C. was 4.5 kW × 38 seconds, and a heating efficiency of 83% could be achieved.
According to this example, it was confirmed that the thickness of the dielectric window can be reduced when tetraethylene glycol is used as the heated object, compared with the case where water is used as the heated object.
本発明の適用対象となるマイクロ波化学反応の種類としては、(1)転移反応、(2)置換反応、(3)付加反応、(4)環化反応、(5)還元反応、(6)酸化反応、(7)ラセミ化反応、(8)開裂反応および脱保護基反応、(9)エステル化反応、(10)合成樹脂の改質反応等が例示されるが、これらに限定されず種々の化学反応に適用することができる。 The types of microwave chemical reaction to which the present invention is applied include (1) transfer reaction, (2) substitution reaction, (3) addition reaction, (4) cyclization reaction, (5) reduction reaction, (6) Examples include oxidation reaction, (7) racemization reaction, (8) cleavage reaction and deprotection group reaction, (9) esterification reaction, (10) modification reaction of synthetic resin, etc. It can be applied to chemical reactions.
１ 容器本体
２ 被加熱物
３，３３，３４ マイクロ波透過材
４ マイクロ波漏洩防止部材
５ 導波管
６ 開口部
７，７１〜７５ マイクロ波発信器
８ 撹拌軸
９ 温度計
１１ 管状容器
１２ 熱媒体
１３ 熱電対
１５ キャビティ
２１ 管状撹拌軸
２２ 撹拌翼
２３ 断熱材
３５ 反応管
３６ フランジ部
４１ 管付け仕切板
４２ 軸付け仕切板
４３ 仕切管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container body 2 Object to be heated 3, 33, 34 Microwave transmission material 4 Microwave leakage prevention member 5 Waveguide 6 Opening 7, 71-75 Microwave transmitter 8 Stirring shaft 9 Thermometer 11 Tubular container 12 Heat medium 13 Thermocouple 15 Cavity 21 Tubular stirring shaft 22 Stirring blade 23 Heat insulating material 35 Reaction tube 36 Flange portion 41 Tube partition plate 42 Shaft partition plate 43 Partition tube
Claims (19)
撹拌軸に所定の間隔で配設された仕切板、および／または、管状容器の内壁に所定の間隔で配設された仕切板により構成する、管状容器を所定の間隔で仕切る仕切部材と、
前記仕切部材間に位置する１以上の被加熱物の流れ方向とは逆方向の混合が発生する撹拌翼を有し、前記管状容器を軸通する撹拌軸と、
マイクロ波加熱手段と、を備え、
前記管状容器内を流れる被加熱物を、撹拌翼で撹拌しながらマイクロ波加熱するマイクロ波化学反応装置。 A tubular container having an irradiation portion made of a microwave transmitting material to which microwaves from a waveguide are irradiated;
A partition member configured to partition the tubular container at a predetermined interval, which is constituted by a partition plate disposed at a predetermined interval on the stirring shaft and / or a partition plate disposed on the inner wall of the tubular container at a predetermined interval;
An agitation shaft that passes through the tubular container, the agitation blade having mixing in a direction opposite to the flow direction of the one or more objects to be heated located between the partition members;
A microwave heating means,
A microwave chemical reaction apparatus that heats an object to be heated flowing in the tubular container while stirring with a stirring blade.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007150492A JP5016984B2 (en) | 2007-06-06 | 2007-06-06 | Microwave chemical reaction apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007150492A JP5016984B2 (en) | 2007-06-06 | 2007-06-06 | Microwave chemical reaction apparatus and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008302281A JP2008302281A (en) | 2008-12-18 |
| JP5016984B2 true JP5016984B2 (en) | 2012-09-05 |
Family
ID=40231461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007150492A Active JP5016984B2 (en) | 2007-06-06 | 2007-06-06 | Microwave chemical reaction apparatus and method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5016984B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105392582A (en) * | 2013-07-11 | 2016-03-09 | 株式会社应用纳米粒子研究所 | Nanoparticle production method, production device and automatic production device |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2275200B1 (en) * | 2008-12-02 | 2012-10-17 | Zhejiang Twrd New Material Co., Ltd | Microwave heater and its application in chemical reaction |
| US20110045565A1 (en) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Leica Biosystems Nussloch Gmbh | Apparatus and method for accelerated tissue infiltration by means of microwave excitation |
| CN102648042B (en) * | 2009-10-23 | 2015-10-21 | 安胜达微波科技有限公司 | Use microwave for the treatment of the equipment of fluid |
| WO2012002483A1 (en) | 2010-06-30 | 2012-01-05 | マイクロ波環境化学株式会社 | Oily substance production process, and oily substance production device |
| IN2014CN00534A (en) * | 2011-06-29 | 2015-04-03 | Microwave Chemical Co Ltd | |
| JP5109004B1 (en) | 2011-11-11 | 2012-12-26 | マイクロ波化学株式会社 | Chemical reactor |
| JP5114616B1 (en) | 2011-11-11 | 2013-01-09 | マイクロ波化学株式会社 | Chemical reactor |
| US11229895B2 (en) | 2011-11-11 | 2022-01-25 | Microwave Chemical Co., Ltd. | Chemical reaction method using chemical reaction apparatus |
| JP5901247B2 (en) * | 2011-11-23 | 2016-04-06 | マイクロ波化学株式会社 | Chemical reactor |
| JP6222978B2 (en) * | 2013-05-09 | 2017-11-01 | 株式会社アクトリー | Treatment method of organic sludge |
| JP6216073B2 (en) * | 2013-09-13 | 2017-10-18 | スヴェン・ライフ・サイエンシズ・リミテッド | Large-scale production method of 1H- [1,2,3] triazole and its intermediate 1-benzyl-1H- [1,2,3] triazole |
| JP5891481B2 (en) * | 2014-06-20 | 2016-03-23 | 株式会社サイダ・Ｆｄｓ | Microwave equipment |
| CN108060370B (en) * | 2017-11-17 | 2019-12-17 | 马鞍山市海华金属制品有限公司 | Temperature control type metal casting device |
| KR102166997B1 (en) * | 2019-11-13 | 2020-10-19 | 주식회사 한국종합플랜트 | Disposal Equipment Of Waste Asbestos |
| CN111139099A (en) * | 2020-01-19 | 2020-05-12 | 北京诺芯环境科技有限公司 | Microwave pyrolysis equipment |
| KR102180292B1 (en) * | 2020-04-29 | 2020-11-19 | 주식회사 한국종합플랜트 | Disposal System Of Waste Asbestos |
| KR102193971B1 (en) * | 2020-04-29 | 2020-12-24 | 주식회사 한국종합플랜트 | Disposal System Of Waste Asbestos |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5118903B1 (en) * | 1970-05-28 | 1976-06-14 | ||
| JPS5122696A (en) * | 1974-08-21 | 1976-02-23 | Asahi Dow Ltd | Ensoganjujugotaino renzokutankasochi |
| JPS60205169A (en) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | 株式会社新潟鐵工所 | Continuous treater for drying, etc. |
| JPH01194288A (en) * | 1988-01-27 | 1989-08-04 | Tadao Mihashi | High-frequency heating device |
| JPH1167443A (en) * | 1997-08-14 | 1999-03-09 | Fumiaki Okada | Lens-shape dielectric loading applicator for focusing micro wave |
| JP4759668B2 (en) * | 2004-05-11 | 2011-08-31 | 株式会社Ｉｄｘ | Microwave heating device |
| US6969491B1 (en) * | 2004-09-01 | 2005-11-29 | 3M Innovative Properties Company | Stirred tube reactor and method of using the same |
-
2007
- 2007-06-06 JP JP2007150492A patent/JP5016984B2/en active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105392582A (en) * | 2013-07-11 | 2016-03-09 | 株式会社应用纳米粒子研究所 | Nanoparticle production method, production device and automatic production device |
| CN105392582B (en) * | 2013-07-11 | 2017-10-10 | 株式会社应用纳米粒子研究所 | Manufacture method, manufacture device and the automatic manufacture device of nano-particle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008302281A (en) | 2008-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5016984B2 (en) | Microwave chemical reaction apparatus and method | |
| JP5461758B2 (en) | Microwave chemical reaction vessel and equipment | |
| EP2219415A2 (en) | Microwave heating device and heating method | |
| EP2457651A1 (en) | Chemical reactor and its usage in chemical reaction | |
| CN201625531U (en) | Multifunction ultrasound-microwave collaboration chemical reactor | |
| WO2005102510A1 (en) | Chemical reaction apparatus utilizing microwave | |
| EP1839741B1 (en) | Micro wave chemical reaction device | |
| US8383999B2 (en) | Device for heating a sample by microwave radiation | |
| CN107917614B (en) | A kind of microwave pressure sintering furnace | |
| US11805578B2 (en) | Microwave processing equipment for continuous flow liquids | |
| JP2006272055A (en) | Micro-wave chemical reaction apparatus | |
| WO2016091157A1 (en) | Microwave reaction apparatus using coaxial slot antenna and application thereof | |
| CN104470022B (en) | A kind of powder microwave heating equipment and using method thereof | |
| CN212092162U (en) | Pressure reactor | |
| CN108079900B (en) | Microwave high-pressure reaction kettle | |
| CN109688653B (en) | Microwave pipeline type heating rapid heating device | |
| CN110050935B (en) | Continuous microwave UHT equipment suitable for liquid material | |
| WO2005113133A1 (en) | Cooling type microwave chemical reaction apparatus | |
| CN109587859B (en) | Waveguide type liquid material microwave heating equipment | |
| JP3172371U (en) | Microwave absorption tube and its storage case for microwave applied chemical synthesizer | |
| JP2011156524A (en) | Simple cooling microwave chemical reactor | |
| CN218554060U (en) | Multimode microwave chemical reaction unit | |
| CN100333825C (en) | Microwave chemical reaction device | |
| JP2011507216A (en) | Microwave heating device and its application in chemical reaction | |
| JPH0572092U (en) | Electromagnetic wave supply device to high-pressure container |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100604 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110909 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20111108 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120530 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120611 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5016984 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |