一种大功率微波管式连续流反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率微波管式连续流反应器，包括微波装置、管式反应器和屏蔽筒，所述管式反应器穿过微波反应腔与所述微波装置合为一体，构成微波管式反应器，且两端开放，一端为输入端，另一端为输出端；所述屏蔽筒包覆在管式反应器的外部，并与微波反应腔焊接在一起。本实用新型专利技术解决了微波反应器的大功率、低成本工业化应用，适应连续流微波加热工艺的需要，提高反应液加热的均匀性，以及反应装置的生产强度和转化率，具有很好的经济性和节能环保性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工业化连续生产的微波化学反应装置，具体涉及一种采用微波加 热的管式连续流反应器。
技术介绍
目前，我国微波化学总体上还处于发展阶段，基础理论研究还存在许多有待解决 的问题；有机合成应用绝大多数还处于实验室研究阶段；其中一个最重要的因素，就是微 波反应器尚未形成连续化的工业装置，在一定程度上影响了微波有机合成技术在化学工业 的大规模应用。就微波反应器而言，国内外虽已有多种产品，但大多为家用微波炉(功率低于 1000W)或工业微波炉(2000W以上功率)的改装，存在的问题主要如下1、模式单一、小计量反应，无法为有价值的化合物大计量合成应用和中试设备设 计提供确切的数据等，只能用于实验室研究。2、无法实现连续流微波加热模式，难以满足大规模、连续化工业生产的要求；3、尚未解决大容积微波反应器的微波场在反应物传播过程中的衰减、微波场自身 分布的不均勻性，以及反应物非均勻分布等因素，使反应物难以在大容积范围得到宏观尺 度的均勻微波加热，影响了反应过程的可控性。
技术实现思路
为克服现有微波反应器难以实现工业化应用的问题，本技术的目的在于提供 一种大功率微波管式连续流反应器，并具有低成本、多模式、大功率、大计量、均勻加热、温 度可控等特点，以满足连续化工业生产的需要。本技术为实现其目的所采取的技术方案大功率微波管式连续流反应器，包括微波装置、管式反应器，屏蔽筒，以及冷却、安 全防护等辅助装置。所述微波装置为多模腔结构，相邻的竖直侧壁不相垂直，每个侧壁上有一微波输 入口，并采用多个中小功率磁控管同时提供能量。所述管式反应器穿过微波反应腔与微波 装置合为一体，形成微波管式反应器，且两端开放，一端为输入口，另一端为输出口 ；每个管 式反应器可设置1-4台微波装置。所述屏蔽筒包覆在管式反应器的外部，并与微波反应腔焊接在一起。所述冷却装置为风冷或水冷装置；所述安全防护装置为减压装置和压力防护装 置；所述传感器接口为检测仪表的接口。所述微波管式反应器可串联组合。本技术的有益效果解决了微波反应器的大功率、低成本工业化应用，适应连 续流微波加热工艺的需要，提高反应液加热的均勻性，以及反应装置的生产强度和转化率， 具有很好的经济性和节能环保性。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明附图说明图1是为本技术结构原理图；图2是图1的A-A剖视图；图3是管式反应器串联组合的结构示意图。图中1、微波输入口，2、微波反应腔，3、管式反应器，4、屏蔽筒，5、磁控管，6、风扇， 7、传感器接口。具体实施方式实施例一如图1、2所示，微波装置的微波反应腔2采用多模结构，相邻的竖直侧壁不相垂 直，每个侧壁上有一微波输入口 1，使用四个中小功率磁控管5同时工作模式，实现大功率 能量供应，同时采用非相干功率合成技术，通过合理选择磁控管的激励位置和激励方式，使 得工作模式相互正交，在实现大功率能量供应的同时，避免各功率源之间相互干涉的影响。 管式反应器3穿过微波反应腔2与微波装置合为一体，反应物以连续方式流经微波反应腔2 进行微波辐射加热，一个管式反应器上可设1-4台微波装置。内表面为微波吸收涂料的金 属屏蔽筒4包覆在管式反应器的外部并与微波反应腔焊接在一起，以防止微波泄漏。在磁 控管5上方设有风扇6，进行冷却，在管式反应器3上设有传感器接口 7，连接检测仪表，同 时可根据工艺需要，在管式反应器3上方设减压装置(排汽、泄压口等)在微波反应腔2前 增加承压腔，以保证设备的安全性和工艺的可控性。工作过程当磁控管5产生微波源，通过微波输入口 1提供能量后，微波反应腔2 对管式反应器3内的反应物进行微波加热。反应物自第一个微波装置加热后自动流至下一 个微波装置的微波反应腔2继续加热，使得管式反应器3内始终保持相对的温度梯度，达到 反应物通过微波管式反应器时间的一致性和加热的均勻性。实施例二如图3所示，为微波管式反应器串联组合结构示意图。当一台管式反应器在四个 微波装置加热情况下仍达不到工艺要求时，需要在微波管式反应器的输出端串接一个或多 个微波管式反应器。本例中是四个微波管式反应器，每个管式反应器设置四个微波装置的 串联组合，一台管式反应器的工作过程与实施例一相同。上述仅为本技术的实施例而已，对本领域的技术人员来说，本技术有多 种更改和变化。凡在本技术的专利技术思想和原则之内，作出任何修改，等同替换，改进等， 均应包括在本技术的保护范围之内。权利要求一种大功率微波管式连续流反应器，包括微波装置、管式反应器和屏蔽筒，其特征在于所述管式反应器穿过微波反应腔与所述微波装置合为一体，构成微波管式反应器，且两端开放，一端为输入端，另一端为输出端；所述屏蔽筒包覆在管式反应器的外部，并与微波反应腔焊接在一起。2.根据权利要求1所述的大功率微波管式连续流反应器，其特征在于所述微波装置为 多模腔结构，相邻的竖直侧壁不相垂直，每个侧壁上有一微波输入口，并采用至少两个中小 功率磁控管同时提供能量。3.根据权利要求1所述的大功率微波管式连续流反应器，其特征在于所述每个管式反 应器可设置1-4台微波装置。4.根据权利要求1所述的大功率微波管式连续流反应器，其特征在于所述微波装置设 有冷却装置。5.根据权利要求4所述的大功率微波管式连续流反应器，其特征在于所述冷却装置为 风冷或水冷装置。6.根据权利要求1所述的大功率微波管式连续流反应器，其特征在于所述管式反应器 设传感器接口和安全防护装置。7.根据权利要求6所述的大功率微波管式连续流反应器，其特征在于所述安全防护装 置为为减压装置和压力防护装置。8.根据权利要求1所述的大功率微波管式连续流反应器，其特征在于所述微波管式反 应器可串联组合。专利摘要本技术公开了一种大功率微波管式连续流反应器，包括微波装置、管式反应器和屏蔽筒，所述管式反应器穿过微波反应腔与所述微波装置合为一体，构成微波管式反应器，且两端开放，一端为输入端，另一端为输出端；所述屏蔽筒包覆在管式反应器的外部，并与微波反应腔焊接在一起。本技术解决了微波反应器的大功率、低成本工业化应用，适应连续流微波加热工艺的需要，提高反应液加热的均匀性，以及反应装置的生产强度和转化率，具有很好的经济性和节能环保性。文档编号B01J19/12GK201711147SQ201020246708公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日专利技术者张树槐, 杨军, 郑向春 申请人:张树槐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率微波管式连续流反应器，包括微波装置、管式反应器和屏蔽筒，其特征在于所述管式反应器穿过微波反应腔与所述微波装置合为一体，构成微波管式反应器，且两端开放，一端为输入端，另一端为输出端；所述屏蔽筒包覆在管式反应器的外部，并与微波反应腔焊接在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张树槐，杨军，郑向春，
申请(专利权)人：张树槐，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]