CN110090609A - 一种横列式微波反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及反应设备技术领域，尤其涉及一种微波辐射溶液反应系统，包括微波激励腔、溶液反应槽、激励腔盖、进液主管、出液主管、微波源，所述微波激励腔内部安装多层溶液反应槽，所述溶液反应槽两端分别连接多个进液支管和出液支管，所述进液支管和出液支管分别连接进液主管和出液主管，所述微波激励腔外壁安装若干个微波源。本发明的有益效果为：本发明提供一种横列式微波反应器，解决微波在溶液中穿透深度问题，使微波辐照均匀、溶液处理量大，提高微波应用能力。

Description

一种横列式微波反应器
技术领域
本发明涉及反应设备技术领域，尤其涉及一种微波辐射反应系统。
背景技术
目前，微波辅助反应技术已得到科学家的普遍关注，在市场上也有一些微波反应设备在卖。微波结合化学形成微波化学反应，比常规的反应技术具有工艺流程简单，处理时间短的优势，但由于不同溶液具有不同介电常数，微波在溶液中穿透能力不同，微波技术在反应器中的应用未能成为主流。
在民用工业应用中，微波磁控管主要实用915MHz和2450MHz两种，915MHz磁控管功率大，微波波长长，穿透力深，但价格高；2450MHz功率少，波长短，微波穿透深度浅，但价格低。在溶液反应应用中，现在主要偏重于915MHz。微波能量的吸收与溶液的介电常数有关，介电常数大的溶液，吸波能量强，微波在溶液中的穿透深度浅，无论是采用915MHz还是2450MHz磁控管，微波都不能对深层的溶液发生作用，特别是在处理大流量的溶液时，由于微波的辐射溶液有限，处理效果不好。
目前存在的问题：1对溶液穿透力不够，分布不均匀，导致能耗大；2不能应用于大排量溶液反应中。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中微波反应器存在的上述技术问题，而提出的一种横列式微波反应器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种横列式微波反应器包括微波激励腔、溶液反应槽、激励腔盖、进液主管、出液主管、微波源，所述微波激励腔内部安装多层溶液反应槽，所述溶液反应槽两端分别连接多个进液支管和出液支管，所述多个进液支管和出液支管分别连接进液主管和出液主管，所述微波激励腔外壁安装若干个微波源。
进一步的，所述微波激励腔采用良导体，外壁设置多个微波馈入口与多个微波源相连。
进一步的，所述溶液反应槽在微波激励腔内，向上敞开，四边开有排气孔或排气凹槽。
进一步的，所述溶液反应槽呈横列式布置，催化剂通过负载固化安装在溶液反应槽中。
进一步的，所述微波反应槽、微波激励腔壁通过垫块保持一定间距，使微波从间隙空挡中穿过，对溶液进行辐射反应。
进一步的，所述微波反应槽、垫块采用透波材料制作。
进一步的，所述溶液反应槽与出液支管连接的位置高度，设定溶液反应槽内溶液深度，保证微波在溶液中均匀分布。
进一步的，所述微波源位于微波激励腔外壁上，作为反应器的能量供给者通过波导将微波馈入微波激励腔内，建立高频高压高能量密度的电磁场。
进一步的，所述激励腔盖与微波激励腔上部相连，激励腔盖上开有小孔，排出溶液反应过程中产生的气体。
进一步的，所述进液主管把待反应溶液通过各进液支管输送到各层横列的溶液反应槽中，反应后的溶液连接各层溶液反应槽上的出液支管排出微波激励腔，汇总到出液主管排出。
进一步的，所述进液支管和出液支管通过微波抑制管穿过微波激励腔与溶液反应槽相连接，保证微波不从连接处漏波。
进一步的，所述微波激励腔通过增加容积，提高微波源功率，扩展溶液反应槽层数，实现溶液大排量反应。
本发明的有益效果为：通过波导将微波激励腔外壁的多个微波源产生的微波馈入微波激励腔内，建立高频高压高能力密度的电磁场；通过垫块把多个溶液反应槽、微波激励腔壁隔开，使微波可以从间距空挡中穿过，对溶液进行辐射反应，增加微波的辐射深度和广度，减少微波功率损耗；通过溶液反应槽连接的出液支管位置高度，设定溶液反应槽的溶液深度，保证微波在溶液中的均匀分布；通过增加溶液反应槽的容积、微波源的功率和溶液反应槽的层数实现溶液大排量反应。本发明提供一种横列式微波反应器，1解决了微波溶液反应中，微波在溶液穿透深度问题；2解决了溶液在微波场中受辐照的均匀性问题，使溶液不会因液体的深度差而造成微波辐照的不均匀性，影响溶液的处理效果；3解决了微波溶液处理技术应用于大排量的溶液处理中的问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的正面示意图。
图2为本发明的测面示意图
图中：微波激励腔1、溶液反应槽2、激励腔盖3、进液主管4、进液支管5、微波抑制管6、出液主管7、出液支管8、垫块9、微波源10。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
根据本发明的实施例，提供了一种横列式微波反应器。
如图1和图2所示，根据本发明实施例所述的一种横列式微波反应器，包括微波激励腔1、溶液反应槽2、激励腔盖3、进液主管4、出液主管7、微波源10，所述微波激励腔1内部安装多层溶液反应槽2，所述溶液反应槽2两端分别连接多个进液支管5和出液支管8，所述多个进液支管5和出液支管8分别连接进液主管4和出液主管7，所述微波激励腔1外壁安装若干个微波源10。
在一个实施中，所述微波激励腔1采用良导体，外壁设置多个微波馈入口与多个微波源10相连。
在一个实施中，所述溶液反应槽2在微波激励腔1内，向上敞开，四边开有排气孔或排气凹槽。
在一个实施中，所述溶液反应槽2呈横列式布置，催化剂通过负载固化安装在溶液反应槽中。
在一个实施中，所述微波反应槽2、微波激励腔1壁通过垫块9保持一定间距，使微波从间隙空挡中穿过，对溶液进行辐射反应。
在一个实施中，所述微波反应槽2、垫块9采用透波材料制作。
在一个实施中，所述溶液反应槽2与出液支管7连接的位置高度，设定溶液反应槽2内溶液深度，保证微波在溶液中均匀分布。
在一个实施中，所述微波源10位于微波激励腔1外壁上，作为反应器的能量供给者通过波导将微波馈入微波激励腔内，建立高频高压高能量密度的电磁场。
在一个实施中，所述激励腔盖3与微波激励腔1上部相连，激励腔盖3上开有小孔，排出溶液反应过程中产生的气体。
在一个实施中，所述进液主管4把待反应溶液通过各进液支管5输送到各层横列的溶液反应槽2中，反应后的溶液连接各层溶液反应槽上的出液支管8排出微波激励腔1，汇总到出液主管7排出。
在一个实施中，所述进液支管5和出液支管8通过微波抑制管6穿过微波激励腔1与溶液反应槽2相连接，保证微波不从连接处漏波。
在一个实施中，所述微波激励腔1通过增加容积，提高微波源功率，扩展溶液反应槽2层数，来实现溶液大排量反应。
具体应用时，微波激励腔1采用良导体材料，外壁设置多个微波馈入口与多个微波源10相连，作为反应器的能量供给者通过波导将微波馈入微波激励腔1内，建立高频高压高能量密度的电磁场。在微波激励腔1内有多个溶液反应槽2，溶液反应槽2敞开向上，四边开有排气孔或排气凹槽，溶液反应槽2呈横列式布置，并且催化剂通过负载固化安装在溶液反应槽2中。通过垫块9使微波激励腔1壁、溶液反应槽2保持一定间距，使微波可以从间隙空挡中穿过，对溶液进行全方位辐射反应。微波反应槽2、垫块9为透波材料，根据不同反应选择不同透波材料，包括聚四氟乙烯、PP类、石英玻璃等材料。通过溶液反应槽2与出液支管7连接的位置高度，设定溶液反应槽2内溶液深度，保证微波在溶液中均匀分布。激励腔盖3与微波激励腔1上部相连，激励腔盖3上开有小孔，排出溶液反应过程中产生的气体。通过进液主管4把待反应溶液通过各进液支管5输送到各层横列的溶液反应槽2中，反应后的溶液连接各层溶液反应槽上的出液支管8排出微波激励腔1，汇总到出液主管7排出。通过进液支管5和出液支管8通过微波抑制管6穿过微波激励腔1与溶液反应槽2相连接，保证微波不从连接处漏波。通过增加微波激励腔1容积，提高微波源功率和扩展溶液反应槽2层数，实现溶液大排量反应。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过波导将微波激励腔1外壁的多个微波源10产生的微波馈入微波激励1腔内，建立高频高压高能力密度的电磁场；通过垫块把多个溶液反应槽2、微波激励腔1壁隔开，使微波可以从间距空挡中穿过，对溶液进行辐射反应，增加微波的辐射深度和广度，减少微波功率损耗；通过溶液反应槽2连接的出液支管8位置高度，设定溶液反应槽2的溶液深度，保证微波在溶液中的均匀分布；通过增加溶液反应槽2的容积、微波源的功率和溶液反应槽2的层数来实现溶液大排量反应。本发明提供一种横列式微波反应器，1解决了微波溶液反应中，微波在溶液穿透深度问题；2解决了溶液在微波场中受辐照的均匀性问题，使溶液不会因液体的深度差而造成微波辐照的不均匀性，影响溶液的处理效果；3解决了微波溶液处理技术应用于大排量的溶液处理中的问题。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种横列式微波反应器，其特征在于，包括微波激励腔（1）、溶液反应槽（2）、激励腔盖（3）、进液主管（4）、出液主管（7）、微波源（10），所述微波激励腔（1）内部安装多层溶液反应槽（2），所述溶液反应槽（2）两端分别连接多个进液支管（5）和出液支管（8），所述多个进液支管（5）和出液支管（8）分别连接进液主管（4）和出液主管（7），所述微波激励腔（1）外壁安装若干个微波源（10）。
2.根据权利要求1所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述微波激励腔（1）为良导体材料，外表设置多个微波馈入口与多个微波源（10）相连。
3.根据权利要求1所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述微波激励腔（1）内部安装多层溶液反应槽（2），向上敞开，四边开有排气孔或排气凹槽，呈横列式布置，催化剂通过负载固化安装在溶液反应槽（2）中，加快溶液反应速度。
4.根据权利要求1或3所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述各层溶液反应槽（2）、微波激励腔（1）壁通过垫块（9）保持一定间距，使微波从间距空挡中穿过，对溶液进行辐射反应，并且溶液反应槽（2）和垫块（9）都采用透波材料制作。
5.根据权利要求1所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述溶液反应槽（2）与出液支管（8）连接的位置高度，设定溶液反应槽（2）内溶液深度，保证微波在溶液中均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述微波源（10）位于微波激励腔（1）外壁上，作为反应器的能量供给者，通过波导将微波馈入微波激励腔（1），在激励腔内建立高频高压高能量密度的电磁场。
7.根据权利要求1所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述激励腔盖（3） 与微波激励腔（1）上部相连，激励腔盖（3）上开有小孔，排出溶液反应过程中产生的气体。
8.根据权利要求1所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述进液主管（4）把待反应溶液通过各进液支管（5）输送到各层横列的溶液反应槽（2）中，反应后的溶液连接各层溶液反应槽（2）上的出液支管（8）排出微波激励腔（1），汇总到出液主管（7）排出。
9.根据权利要求1或8所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述进液支管（5）和出液支管（8）通过微波抑制管（6），穿过微波激励腔（1）与溶液反应槽（2）相连接，保证微波不从连接处泄漏。
10.根据权利要求1所述的一种横列式微波反应器，其特征在于，所述微波激励腔（1）通过增加容积，提高微波源（10）功率，扩展溶液反应槽（2）层数，实现溶液大排量反应。
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