用于量子点合成的反应器以及反应系统技术方案

技术编号:24984057 阅读:32 留言:0更新日期:2020-07-24 17:46
本申请提供一种用于量子点合成的反应器以及反应系统,涉及量子点的合成领域。反应器包括依次连通的多个反应管,多个反应管沿反应器的高度方向延伸并形成弯折管道,并使得物料能够从多个反应管的顶端流向底端。反应系统包括第一加热装置以及反应器,第一加热装置被构造成对反应器加热。反应器被加热时,能够使得反应器中的物料较快地达到目标温度,且反应得较完全。

【技术实现步骤摘要】
用于量子点合成的反应器以及反应系统
本申请涉及量子点的合成领域,具体而言,涉及一种用于量子点合成的反应器以及反应系统。
技术介绍
量子点是一种重要的低维半导体材料,其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍。量子点一般为球形或类球形,其直径常在2-20nm之间。量子点合成过程中,快速地升温和降温不但影响量子点的颗粒均一性,而且对量子点的壳层包覆过程中,壳层生长的均匀性和质量有重要的影响。
技术实现思路
本申请实施例在于提供一种用于量子点合成的反应器以及反应系统,反应器被加热时,能够使得反应器中的物料较快地达到目标温度,且反应得较完全。本申请实施例是这样实现的:第一方面,本申请实施例提供一种用于量子点合成的反应器,反应器包括依次连通的多个反应管,多个反应管沿反应器的高度方向延伸并形成弯折管道,并使得物料能够从多个反应管的顶端流向底端。在上述技术方案中,物料从多个反应管的顶端经依次连通的多个反应管后流向底端,当反应器被加热时,物料在反应管内进行反应,由于多个反应管沿反应器的高度方向延伸并形成弯折管道,物料分布在弯折管道的多个反应管中,避免了物料大量堆积,使得反应器中的物料能够较快地达到目标温度,且物料在弯折管道内能够停留的时间较长,有利于物料充分反应。在一种可能的实施方案中,反应管包括第一反应管和第二反应管,第一反应管和第二反应管沿反应器的高度方向交替设置,第二反应管沿反应器的宽度方向设置,第一反应管的远离第二反应管的一端的延伸方向与第二反应管的远离第一反应管的一端的延伸方向之间的夹角为锐角。在上述技术方案中,该种设置方式结构紧凑,能够节约空间。由于第二反应管沿反应器的宽度方向设置,则第一反应管中的物料进入第二反应管后能够在第二反应管停留较长的时间以使得物料充分反应;在第一反应管的物料的推力的作用下,第二反应管中的物料进入下一个第一反应管中。第一反应管的远离第二反应管的一端的延伸方向与第二反应管的远离第一反应管的一端的延伸方向之间的夹角为锐角,物料能够比较顺利地从第一反应管进入第二反应管,且相较于直角或钝角而言,锐角的设置能够使得第一反应管中的物料在进入第二反应管时会困难一些,使得物料在第一反应管内的物料停留足够的时间进行反应。在一种可能的实施方案中,第一反应管的远离第二反应管的一端的延伸方向与第二反应管的远离第一反应管的一端的延伸方向之间的夹角为30-60°。在上述技术方案中,第一反应管的远离第二反应管的一端的延伸方向与第二反应管的远离第一反应管的一端的延伸方向之间的夹角为30-60°,更加有利于第一反应管的物料在停留时间和顺利进入第二反应管中达到更好的平衡。在一种可能的实施方案中,多个反应管沿反应器的高度方向螺旋设置。在上述技术方案中,多个反应管沿反应器的高度方向螺旋设置使得各个反应管之间比较分散,更加有利于对反应器进行快速均匀地加热。在一种可能的实施方案中,第一反应管和第二反应管的衔接处为圆弧管。在上述技术方案中,物料在经过第一反应管和第二反应管的衔接处时,由于该衔接处为圆弧管,则物料不容易堆积在该衔接处,避免了物料在反应管内的堆积。在一种可能的实施方案中,每个反应管的长度与内径之比为10-20:1。在上述技术方案中,经专利技术人研究发现,将反应管的长度与内径之比设置为10-20:1,既能使得物料在反应管内在较短时间内达到目标温度以进行反应,又能够保证物料在反应管内停留的时间足够长以更好地实现物料的完全反应。在一种可能的实施方案中,每个反应管均为直管。在上述技术方案中,反应管均为直管,可以较好地避免物料堆积在反应管内影响物料的反应完全。第二方面,本申请实施例提供一种反应系统,包括第一加热装置以及第一方面实施例的用于量子点合成的反应器,第一加热装置被构造成对反应器加热。在上述技术方案中,通过第一加热装置对反应器加热,物料在反应管内进行反应,由于多个反应管沿反应器的高度方向延伸并形成弯折管道,物料分布在弯折管道内,避免了物料大量堆积,使得反应器中的物料能够较快地达到目标温度,且物料在弯折管道内能够停留的时间较长,有利于物料充分反应。在一种可能的实施方案中,反应系统还包括搅拌装置,搅拌装置的出料端与反应管的进料管段连通。在上述技术方案中,搅拌装置用于对物料搅拌均匀,经搅拌后的物料进入反应管后进行反应,有利于物料的完全反应。并且,相较于在搅拌装置中进行加热反应的方式,通过将搅拌装置和反应器分开设置,在保证搅拌均匀的情况下,还能达到快速升降温的效果。在一种可能的实施方案中,搅拌装置包括搅拌主体、送料组件、驱动件以及搅拌组件;搅拌组件包括连接轴以及与连接轴连接的至少一个第一推进式搅拌桨和至少一个第二推进式搅拌桨,且第一推进式搅拌桨与第二推进式搅拌桨的推动方向相反;第一推进式搅拌桨包括至少两个第一桨叶,至少两个第一桨叶沿连接轴的周向分布;第二推进式搅拌桨包括至少两个第二桨叶,第二桨叶通过支撑杆固定于连接轴,至少两个第二桨叶沿连接轴的周向分布,且第二桨叶与第一桨叶在连接轴的径向方向错开设置;第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨均设置于搅拌主体内,驱动件安装于搅拌主体并与连接轴传动连接,用于驱动连接轴绕轴线转动;送料组件包括送料管,送料管的一端设置于搅拌主体的内部并位于第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨上方,送料管的另一端设置于搅拌主体的外部。在上述技术方案中,通过驱动件驱动连接轴转动,进而带动第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨旋转。由于第一推进式搅拌桨与第二推进式搅拌桨的推动方向相反,则第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨周围的液体的流动方向分别为自上而下和自下而上,可以满足物料在轴向上混合均匀的要求。在搅拌过程中,由于第一推进式搅拌桨与第二推进式搅拌桨周围的物料流动方向不同,物料可以在相邻设置的第一推进式搅拌桨与第二推进式搅拌桨之间交汇形成湍流层,使得物料的流动方向发生改变而向四周流动,达到径向混合均匀的目的,并且第二桨叶与第一桨叶在连接轴的径向方向错开设置,使得物料在搅拌过程中形成回转的流向,使得物料具有较高的混合均匀度,提高搅拌效果。另外,该搅拌组件旋转的同时,通过送料管向搅拌主体输送物料,送料管的一端位于第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨上方,有利于物料直接落在第一桨叶或者第二桨叶上,从而更好地对物料进行搅拌混合。在一种可能的实施方案中,送料组件还包括内部为空腔的出料环,出料环设置于搅拌主体内并与送料管的一端连通,出料环环设于连接轴外部并与连接轴间隔设置,出料环设置于第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨上方,且出料环面向第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨的一侧开设有至少一个出料口。在上述技术方案中,物料从送料管进入出料环中,物料在出料环运动过程中能够进行初步混合,提高物料的混合均匀度,最后从出料环的出料口排出。由于出料口面向第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨的一侧设置,则从出料口排出的物料比较容易直接落在第一桨叶或者第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于量子点合成的反应器,其特征在于,所述反应器包括依次连通的多个反应管,所述多个反应管沿所述反应器的高度方向延伸并形成弯折管道,并使得物料能够从所述多个反应管的顶端流向底端。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于量子点合成的反应器,其特征在于,所述反应器包括依次连通的多个反应管,所述多个反应管沿所述反应器的高度方向延伸并形成弯折管道,并使得物料能够从所述多个反应管的顶端流向底端。


2.根据权利要求1所述的用于量子点合成的反应器,其特征在于,所述反应管包括第一反应管和第二反应管,所述第一反应管和所述第二反应管沿所述反应器的高度方向交替设置,所述第二反应管沿所述反应器的宽度方向设置,所述第一反应管的远离所述第二反应管的一端的延伸方向与所述第二反应管的远离所述第一反应管的一端的延伸方向之间的夹角为锐角。


3.根据权利要求2所述的用于量子点合成的反应器,其特征在于,所述第一反应管的远离所述第二反应管的一端的延伸方向与所述第二反应管的远离所述第一反应管的一端的延伸方向之间的夹角为30-60°。


4.根据权利要求2所述的用于量子点合成的反应器,其特征在于,所述多个反应管沿所述反应器的高度方向螺旋设置。


5.根据权利要求2-4任一项所述的用于量子点合成的反应器,其特征在于,所述第一反应管和所述第二反应管的衔接处为圆弧管。


6.一种反应系统,其特征在于,包括第一加热装置以及权利要求1-5任一项所述的用于量子点合成的反应器,所述第一加热装置被构造成对所述反应器加热。


7.根据权利要求6所述的反应系统,其特征在于,所述反应系统还包括搅拌装置,所述搅拌装置的出料端与所述反应管的进料管段连通。


8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴雪芹
申请(专利权)人:合肥福纳科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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