CN111437791A - 用于量子点合成的反应器以及反应系统 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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。
背景技术
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。
发明内容
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,经发明人研究发现,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二桨叶上,从而更好地对物料进行搅拌混合。另外,出料环环设于连接轴外部并与连接轴间隔设置,在通过出料环进行加料的过程中,不会阻碍连接轴和第一推进式搅拌桨和第二推进式搅拌桨的转动,使得搅拌组件搅拌过程顺利进行。
在一种可能的实施方案中,反应系统还包括用于对搅拌装置进行加热的第二加热装置。
在上述技术方案中,通过第二加热装置对搅拌装置进行加热,可以避免一些比较容易凝结的物料在搅拌时间过程中由于温度较低而凝结的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的反应器的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的反应系统的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的搅拌装置的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的出料环的结构示意图。
图标:10-反应系统;100-反应器;110-第一反应管;120-第二反应管;130-圆弧管;200-第一加热装置;300-搅拌装置;310-搅拌组件;311-第一推进式搅拌桨;3111-第一桨叶;312-第二推进式搅拌桨;3121-支撑杆;3122-第二桨叶;313-连接轴;320-搅拌主体;330-送料组件;331-送料管;3311-第一送料段;3312-第二送料段;332-出料环;3321-出料口;340-驱动件;400-接收罐;510-进料阀;520-放料阀。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例提供一种用于量子点合成的反应器100,请参照图1,反应器100包括依次连通的多个反应管,多个反应管沿反应器100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。
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100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100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100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,多个反应管沿反应器100的高度方向螺旋设置。
多个反应管沿反应器100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100进行快速均匀地加热。
可以理解的是,在其他实施方案中,也可以设置成多个反应管基本分布在同一平面的方式,也即是说,每个反应管的轴线形成的连线基本位于同一平面内。
另外,示例性地,每个反应管均为直管。相较于内壁具有凹部不平的反应管来说,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。在其他实施方案中,反应管还可以设置成弧形管。
可选地,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,例如为10:1、12:1、13:1、15:1、16:1、18:1和20:1中的任一者或者任意两者之间的范围。
经发明人研究发现,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。这可能是因为,在反应管的长度一定的情况下,反应管的内径越大,则每个反应管内的物料会越多,从而会增加物料达到目标温度的时间;在反应管的内径一定的情况下,反应管的长度越短,则物料在反应管停留的时间越短,可能会影响反应程度。
进一步地,在一种可能的实施方案中,反应管包括第一反应管110和第二反应管120,第一反应管110和第二反应管120沿反应器100的高度方向交替设置,第二反应管120沿反应器100的宽度方向设置,第一反应管110的远离第二反应管120的一端的延伸方向与第二反应管120的远离第一反应管110的一端的延伸方向之间的夹角α为锐角。
经发明人研究发现,如果将第一反应管110和第二反应管120沿反应器100的高度方向交替设置,第二反应管120沿反应器100的宽度方向设置,第一反应管110的远离第二反应管120的一端的延伸方向与第二反应管120的远离第一反应管110的一端的延伸方向之间的夹角α一部分为锐角,一部分为直角或钝角,或者第一反应管110的远离第二反应管120的一端的延伸方向与第二反应管120的远离第一反应管110的一端的延伸方向之间的夹角α全部为钝角的方式,比较浪费空间。而第一反应管110的远离第二反应管120的一端的延伸方向与第二反应管120的远离第一反应管110的一端的延伸方向之间的夹角α为锐角的这种设置方式使得结构紧凑,能够节约空间。
另外,由于第二反应管120沿反应器100的宽度方向设置,则第一反应管110中的物料进入第二反应管120后能够在第二反应管120停留较长的时间以使得物料充分反应;在第一反应管110的物料的推力的作用下,第二反应管120中的物料进入下一个第一反应管110中,第一反应管110的远离第二反应管120的一端的延伸方向与第二反应管120的远离第一反应管110的一端的延伸方向之间的夹角α为锐角,使得第一反应管110内的物料可以比较顺畅地进入下一个第二反应管120,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110中的物料在进入第二反应管120时会困难一些,使得物料在第一反应管110内的物料停留足够的时间进行反应。
示例性地,第一反应管110的远离第二反应管120的一端的延伸方向与第二反应管120的远离第一反应管110的一端的延伸方向之间的夹角为30-60°。这种设置方式更加有利于第一反应管110的物料在停留时间和顺利进入第二反应管120中达到更好的平衡。
可选地,第一反应管110和第二反应管120的衔接处为圆弧管130。物料在经过第一反应管110和第二反应管120的衔接处时,由于该衔接处为圆弧管130,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影响物料的反应。
本申请实施例还提供一种反应系统10,请参照图2,反应系统10包括第一加热装置200以及本申请实施例的用于量子点合成的反应器100,第一加热装置200被构造成对反应器100加热。
示例性地,反应器100的反应管可以设置成金属管道,例如钢管、镀锌管等;也可以设置成耐高温的陶瓷管道,例如氧化硅陶瓷管、氮化硅陶瓷管等。
示例性地,第一加热装置200可以是电加热装置、微波加热装置或者是油浴锅等,则对应的加热方式为电加热、微波加热和油加热。本申请实施例对第一加热装置200的具体类型不做限定,只要能够实现对反应器100进行加热即可。
通过第一加热装置200对反应器100加热,物料在反应管内进行反应,由于多个反应管沿反应器100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100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。
进一步地,在一种可能的实施方案中,反应系统10还包括搅拌装置300,搅拌装置300的出料端与反应管的进料管段连通。
搅拌装置300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。示例性地,进料管段安装有进料阀510,通过进料阀510能够控制搅拌装置300混合均匀的物料进入反应管。可选地,进料阀510为球阀、蝶阀或电磁阀;球阀可为电动球阀或气动球阀,蝶阀可为电动蝶阀或气动蝶阀。需要说明的是,本申请实施例对进料阀510的具体类型不做限定,只要能够实现阀门的功能即可。
并且,相较于在搅拌装置300中进行加热反应的方式,通过将搅拌装置300和反应器100分开设置,在保证搅拌均匀的情况下,又能达到快速升降温的效果。因为,如果在搅拌装置300中进行加热反应,则是在一边搅拌的情况下一边反应,会影响物料的反应完全,且物料集中在搅拌装置300中,不利于快速升温。
示例性地,请参照图3,搅拌装置300包括搅拌主体320、送料组件330、驱动件340以及搅拌组件310。
搅拌组件310包括连接轴313以及与连接轴313连接的至少一个第一推进式搅拌桨311和至少一个第二推进式搅拌桨312,即是说,第一推进式搅拌桨311可以设置一个、两个、三个或者更多个,第二推进式搅拌桨312也可以设置一个、两个、三个或者更多个,且其中一个第一推进式搅拌桨311和其中一个第二推进式搅拌桨312会相邻设置。另外,第一推进式搅拌桨311与第二推进式搅拌桨312的推动方向相反。第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312均设置于搅拌主体320内。需要说明的是,在其他实施方案中,也可以采用普通的搅拌桨,例如锚式桨,搅拌桨也可以只设置一个。
驱动件340安装于搅拌主体320并与连接轴313传动连接,用于驱动连接轴313绕轴线转动。示例性地,驱动件340可以为驱动电机、减速电机等,本申请实施例对驱动件340不做具体限定,只要能够驱动连接轴313绕轴线转动即可。
通过驱动件340驱动连接轴313转动,进而带动第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312旋转。由于第一推进式搅拌桨311与第二推进式搅拌桨312的推动方向相反,则第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312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。
可以理解的是,第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312的推动物料流自上而下或者自下而上流动与连接轴313的旋转方向有关。相邻设置的一个第一推进式搅拌桨311和一个第二推进式搅拌桨312可以形成一个组合,当与连接轴313转动方向配合时,一个第一推进式搅拌桨311和一个第二推进式搅拌桨312形成的组合可以使得物料流分别自上而下和自下而上运动,并在该第一推进式搅拌桨311和该第二推进式搅拌桨312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。
第一推进式搅拌桨311包括至少两个第一桨叶3111,至少两个第一桨叶3111沿连接轴313的周向分布。即是说,第一推进式搅拌桨311可以设置两个第一桨叶3111、三个第一桨叶3111或者更多个第一桨叶3111。
第二推进式搅拌桨312包括至少两个第二桨叶3122。即是说,第二推进式搅拌桨312可以设置两个第二桨叶3122、三个第二桨叶3122或者更多个第二桨叶3122。第二桨叶3122通过支撑杆3121固定于连接轴313,至少两个第二桨叶3122沿连接轴313的周向分布,且第二桨叶3122与第一桨叶3111在连接轴313的径向方向错开设置。
第一推进式搅拌桨311和一个第二推进式搅拌桨312形成的组合可以使得物料流分别自上而下和自下而上运动,并在该第一推进式搅拌桨311和该第二推进式搅拌桨312之间交汇形成湍流层,并且由于第二桨叶3122与第一桨叶3111在连接轴313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。
在一种可能的实施方案中,第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312均设置有至少两个,第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312沿连接轴313的轴向方向交替间隔分布。
由于相邻设置的一个第一推进式搅拌桨311和一个第二推进式搅拌桨312可以形成一个组合,则第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312均设置有至少两个,第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312沿连接轴313的轴向方向交替间隔分布的这种设置方式能够形成至少两组组合,使得两股流动方向不同的物料流交汇形成湍流层,并在搅拌过程中形成回转的流向,使得物料具有更高的混合均匀度,提高搅拌效果。
需要说明的是,第二桨叶3122与第一桨叶3111在连接轴313的径向方向错开设置,可以是支撑杆3121在连接轴313的径向方向上的长度大于第一桨叶3111在连接轴313的径向方向上的长度,也可以是支撑杆3121在连接轴313的径向方向上的长度小于或等于第一桨叶3111在连接轴313的径向方向上的长度,只要满足第二桨叶3122与第一桨叶3111在连接轴313的径向方向错开设置即可。
示例性地,支撑杆3121在连接轴313的径向方向上的长度与第一桨叶3111在连接轴313的径向方向上的长度之比为0.5~1.5:1。
本申请实施例的搅拌组件310,起到搅拌作用的是第一桨叶3111和第二桨叶3122,由于支撑杆3121在连接轴313的径向方向上的长度与第一桨叶3111在连接轴313的径向方向上的长度之比为0.5~1.5:1,则第一桨叶3111周围的物料和第二桨叶3122周围的物料在第一桨叶3111和第二桨叶3122之间交汇时能够达到的物料回转的程度较大,物料混合的均匀度较好。
送料组件330包括送料管331,送料管331的一端设置于搅拌主体320的内部并位于第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312上方,送料管331的另一端设置于搅拌主体320的外部。
搅拌组件310旋转的同时,通过送料管331向搅拌主体320输送物料,送料管331的一端位于第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312上方,有利于物料直接落在第一桨叶3111或者第二桨叶3122上,从而更好地对物料进行搅拌混合。
进一步地,请参照图3和图4,在一种可能的实施方案中,送料组件330还包括内部为空腔的出料环332,出料环332设置于搅拌主体320内并与送料管331的一端连通,出料环332环设于连接轴313外部并与连接轴313间隔设置,出料环332设置于第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312上方,且出料环332面向第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312的一侧开设有至少一个出料口3321。
物料从送料管331进入出料环332中,物料在出料环332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332的出料口3321排出。由于出料口3321面向第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312的一侧设置,则从出料口3321排出的物料比较容易直接落在第一桨叶3111或者第二桨叶3122上,从而更好地对物料进行搅拌混合。另外,出料环332环设于连接轴313外部并与连接轴313间隔设置,在通过出料环332进行加料的过程中,不会阻碍连接轴313和第一推进式搅拌桨311和第二推进式搅拌桨312的转动,使得搅拌组件310搅拌过程顺利进行。
请继续参照图3,在一种可能的实施方案中,送料管331包括连通的第一送料段3311和第二送料段3312,第一送料段3311的一端设置于搅拌主体320的外部,第二送料段3312竖向设置,第二送料段3312的一端与出料环332的空腔连通,第二送料段3312与出料环332所在的平面垂直。
物料从第二送料段3312进入到出料环332时,由于第二送料段3312与出料环332所在的平面垂直,则物料不仅可以比较顺利地进入出料环332,且能够在出料环332中停留较长的时间进行初步混合。这是因为,如果第二送料段3312与出料环332所在的平面呈锐角,则物料从第二送料段3312进入出料环332比较困难,如果第二送料段3312与出料环332所在的平面呈钝角,则物料在出料环332中停留的时间会减少。可选地,出料环332为圆环。物料在经过出料环332时,由于出料环332为圆环,则物料在出料环332中不易堆积。在其他实施方案中,出料环332也可以为矩形环或者三角形环等。
在一种可能的实施方案中,至少一个出料口3321中的部分或者全部出料口3321与第一桨叶3111和/或第二桨叶3122对应设置。其中,出料口3321可以设置一个、两个、三个或者更多个。
当出料口3321大于等于两个时,设置的出料口3321可以是全部与第一桨叶3111对应设置,也可以是全部与第二桨叶3122对应设置,也可以一部分与第一桨叶3111对应设置,剩下的部分与第二桨叶3122对应设置。当然也可以是出料口3321中的一部分与第一桨叶3111对应设置,剩下的既不与第一桨叶3111对应设置,也不与第二桨叶3122对应设置;也可以是出料口3321中的一部分与第二桨叶3122对应设置,剩下的既不与第一桨叶3111对应设置,也不与第二桨叶3122对应设置。
当出料口3321大于等于3个时,可以设置成,出料口3321中的一部分与第一桨叶3111对应设置,剩下的部分中的一部分与第二桨叶3122对应设置,余下的既不与第一桨叶3111对应设置,也不与第二桨叶3122对应设置。
需要说明的是,这里的对应设置指的是第一桨叶3111或第二桨叶3122上的一点离连接轴313的距离与出料口3321的中心离连接轴313的距离基本相等。则物料从出料环332的出料口3321排出的时候能够直接落在第一桨叶3111和/或第二桨叶3122上,从而可以提高搅拌混合均匀度。
可选地,反应系统10还包括用于对搅拌装置300进行加热的第二加热装置。通过第二加热装置对搅拌装置300进行加热,可以避免一些比较容易凝结的物料在搅拌时间过程中由于温度较低而凝结的情况。
示例性地,第二加热装置可以是电加热装置、微波加热装置或者是油浴锅等,则对应的加热方式为电加热、微波加热和油加热。本申请实施例对第二加热装置的具体类型不做限定,只要能够实现对反应器100进行加热即可。
另外,可选地,搅拌装置300的釜体可以是不锈钢搅拌主体、玻璃搅拌主体或搪瓷搅拌主体等。
进一步地,在一种可能的实施方案中,反应系统10还包括接收罐400,接收罐400的进料口与反应器100的反应管的出料管段连通。通过接收罐400可以将反应器100中反应后的物料进行收集,以便进行下一步处理。
可选地,反应管的出料管段安装有放料阀520,通过放料阀520能够控制反应器100反应后的物料进入接收罐400。可选地,放料阀520为球阀、蝶阀或电磁阀;球阀可为电动球阀或气动球阀,蝶阀可为电动蝶阀或气动蝶阀。需要说明的是,本申请实施例对放料阀520的具体类型不做限定,只要能够实现阀门的功能即可。
本申请实施例的一种反应系统10的工作原理如下:
原料在搅拌装置300中被搅拌均匀,开启进料阀510后,混合均匀的原料进入处理加热状态的反应器100中,通过前期调节第一加热装置200的加热温度来控制反应器100的反应温度,混合均匀的原料在反应管中反应。由于多个反应管沿反应器100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100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。
反应结束后,开启放料阀520,将反应后的物料汇聚到接收罐400中,以便进行后续处理。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
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.根据权利要求7所述的反应系统,其特征在于,所述搅拌装置包括搅拌主体、送料组件、驱动件以及搅拌组件;
所述搅拌组件包括连接轴以及与所述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,且所述第一推进式搅拌桨与所述第二推进式搅拌桨的推动方向相反;所述第一推进式搅拌桨包括至少两个第一桨叶,所述至少两个第一桨叶沿所述连接轴的周向分布;所述第二推进式搅拌桨包括至少两个第二桨叶,所述第二桨叶通过支撑杆固定于所述连接轴,所述至少两个第二桨叶沿所述连接轴的周向分布,且所述第二桨叶与所述第一桨叶在所述连接轴的径向方向错开设置;
所述第一推进式搅拌桨和所述第二推进式搅拌桨均设置于所述搅拌主体内,所述驱动件安装于所述搅拌主体并与所述连接轴传动连接,用于驱动所述连接轴绕轴线转动;
所述送料组件包括送料管,所述送料管的一端设置于所述搅拌主体的内部并位于所述第一推进式搅拌桨和所述第二推进式搅拌桨上方,所述送料管的另一端设置于所述搅拌主体的外部。
9.根据权利要求8所述的反应系统,其特征在于,所述送料组件还包括内部为空腔的出料环,所述出料环设置于所述搅拌主体内并与所述送料管的一端连通,所述出料环环设于所述连接轴外部并与所述连接轴间隔设置,所述出料环设置于所述第一推进式搅拌桨和所述第二推进式搅拌桨上方,且所述出料环面向所述第一推进式搅拌桨和所述第二推进式搅拌桨的一侧开设有至少一个出料口。
10.根据权利要求7所述的反应系统,其特征在于,所述反应系统还包括用于对所述搅拌装置进行加热的第二加热装置。
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