CN115362758A - 用于用电磁波加热的设备、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于加热流体或其它材料的设备、系统和方法。所述设备可以包含其中设置有感受器材料的容器(例如，管)。所述感受器材料可以将微波能转化为热量，这可以增加所述管中或所述管附近的流体或材料的温度。

Description

用于用电磁波加热的设备、系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年2月4日提交的美国临时专利申请第62/969,935号的优先权，所述申请通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及用于用包含微波在内的电磁波加热的设备、系统和方法。

背景技术

微波能可以用于处理或加热包含食品和饮料行业及各种化学行业在内的许多行业中的各种材料。例如，微波已在等离子体工艺(例如，粉末加工、化学气相渗透、表面改性等)、化学加工和合成及废物治理中进行了测试和应用。尽管已为扩展微波能的工业用途做出了巨大努力，但进展甚微。

通常与微波能部署相关联的缺点包含(i)设计设备或工艺时面临的困难、(ii)需要昂贵的设备、(iii)总体使用数量有限、(iv)温度升高时可能出现介电性质的改变或(v)其组合。

仍然需要克服这些缺点中的一个或多个缺点的用于用微波加热的设备、系统和方法，包含用于产生可以在例如另外的工艺中用作热源的加热的流体的设备和方法。

发明内容

本文提供了解决一个或多个前述缺点的设备、系统和方法，包含不完全依赖流体的介电性质的加热方法。因此，本文提供的方法的实施例不是材料特定的，并且适用于本文所述的广泛流体，包含有机流体、无机流体、水性流体等，其中的每一种可以是极性的或非极性的。本文提供的设备和方法可以分别包含或依赖于固定床系统，其中流体流接触用如微波等电磁波辐照的感受器材料。电磁波可以由感受器材料转化为热量，从而在可以是连续的工艺中加热流体。流体可以通过固定床系统一次或两次或更多次，直到达到期望的流体温度。本文的设备和系统还可以允许将压力施加到设备或系统的至少一部分，例如大于流体的临界压力的压力，这可以将所有或至少一部分流体保持为液相和/或超临界相。

一方面，本文提供了设备。在一些实施例中，所述设备包含管；和施加器，其中(i)管的第一端可固定地安装或弹簧安装到施加器，并且(ii)管的至少一部分布置在施加器中。在一些实施例中，所述设备包含管；设置在管中的感受器材料；和施加器，其中(i)管的第一端可固定地安装或弹簧安装到施加器，并且(ii)管的至少一部分和管中的感受器材料的至少一部分布置在施加器中。在一些实施例中，管的第二端可固定地安装或弹簧安装到施加器。管可以包含入口、出口或入口和出口。所述设备还可以包含一个或多个微波生成器，其中所述一个或多个微波生成器被定位成将多个微波引入施加器中以用所述多个微波辐照感受器材料的至少一部分。

在一些实施例中，所述设备包含限定内部体积的容器，所述内部体积被配置成接收感受器粒子；至少一个保持装置，其设置在内部体积中或附近，并且被配置成将感受器粒子保持在内部体积中，同时允许流体流出内部体积；合电磁波发射结构，其被配置成将电磁波引入内部体积中，以辐照内部体积中含有的感受器粒子。电磁波发射结构可以包含容器的电磁波透明部分，电磁波可以通过所述电磁波透明部分从容器外部进入内部体积。容器可以包含由构成容器的电磁波透明部分的电磁波透明材料形成的管状部分。所述设备可以包含用于引导电磁波通过电磁波透明部分并进入内部体积的施加器。在一些实施例中，电磁波发射结构至少部分地设置在容器中。

另一方面，本文提供了系统。在一些实施例中，所述系统包含其中设置有流体的流体源，其中所述流体源与所述管进行流体连通；和泵，其被配置成(i)将流体提供到管和/或(ii)在管内提供压力，其中泵与所述设备和流体源进行流体连通。

又一方面，提供了加热如流体等材料的方法。

在一些实施例中，所述方法包含使流体与加热的感受器材料，例如感受器粒子接触，从而以至少100摄氏度/分钟、至少200摄氏度/分钟、至少300摄氏度/分钟、至少400摄氏度/分钟或至少500摄氏度/分钟的速率加热流体。

在一些实施例中，所述方法包含提供如本文所述的设备或系统；以一定流速将流体设置在管的入口；将多个电磁波引入施加器中以用所述多个电磁波辐照感受器材料的至少一部分以在流体在管中的同时生成热量，以产生加热的流体；和在管的出口处收集加热的流体。在一些实施例中，所述方法还包含(i)将加热的流体的至少一部分设置在管的入口中；(ii)将所述多个电磁波引入施加器中以用所述多个电磁波辐照感受器材料的至少一部分以在加热的流体在管中的同时生成热量，以产生进一步加热的流体；和(iii)在管的出口处收集进一步加热的流体。

在一些实施例中，所述方法包含提供如本文所述的设备或系统；将材料布置在管附近；将多个电磁波引入施加器中以用所述多个电磁波辐照感受器材料的至少一部分以在材料在管附近的同时生成热量，以产生加热的材料。所述材料可以包含流体、固体或其组合。在一些实施例中，所述将材料布置在管附近包含使管与材料接触。

另外的方面将在随后的描述中部分地阐述，并且将部分地从描述中显而易见，或者可以通过本文描述的各方面的实践来了解。本文所述的优点可以通过在所附权利要求中特别指出的元素和组合来实现和获得。应当理解，前述一般描述和以下详细描述都只是示例性和解释性的，而不是限制性的。

附图说明

图1A描绘了管的一个实施例的侧视图。

图1B描绘了管的一个实施例的端视图。

图1C描绘了管的一个实施例的端视图。

图1D描绘了图1A的管的横截面视图。

图1E描绘了图1A的管的横截面视图。

图1F描绘了管的一个实施例。

图1G描绘了具有整体结构的管的一个实施例。

图1H描绘了管的一个实施例的端视图。

图1I描绘了管的一个实施例。

图1J描绘了图1I的管的可能的横截面视图。

图1K描绘了图1I的管的可能的横截面视图。

图2A描绘了微波干扰器的一个实施例。

图2B描绘了微波干扰器的一个实施例。

图2C描绘了微波干扰器的一个实施例。

图2D描绘了微波干扰器的一个实施例。

图3A描绘了施加器的一个实施例的侧视图。

图3B描绘了施加器的一个实施例的横截面视图。

图4A描绘了模块化施加器单元的一个实施例的透视图。

图4B描绘了图4B的模块化施加器单元的横截面视图。

图4C和图4D描绘了包含模块化施加器单元的实施例的施加器的一个实施例的侧视图。

图5A描绘了头部单元的一个实施例。

图5B描绘了头部单元的一个实施例的前视图。

图5C描绘了图5B的头部单元的横截面视图。

图5D描绘了头部单元的一个实施例的侧视图。

图5E描绘了图5D的头部单元的侧视图。

图6A描绘了设备的一个实施例的侧视图。

图6B描绘了设备的一个实施例的侧视图。

图6C描绘了设备的一个实施例的端视图。

图7描绘了包含可固定地安装的头部单元的一个实施例的设备的一个实施例。

图8描绘了包含可固定地安装的头部单元的一个实施例的设备的一个实施例。

图9A描绘了包含可固定地安装的头部单元的一个实施例的设备的一个实施例。

图9B描绘了包含可固定地安装的头部单元的一个实施例和间隔块的一个实施例的设备的一个实施例。

图10描绘了包含弹簧安装的头部单元的一个实施例的设备的一个实施例。

图11描述了系统的一个实施例。

图12A描绘了施加器的一个实施例和具有安装到施加器的第一端和第二端的管的一个实施例。

图12B描绘了施加器的一个实施例和具有安装到施加器的第一端和第二端的管的一个实施例。

图12C描绘了施加器的一个实施例和具有安装到施加器的第一端的管的一个实施例。

图12D描绘了施加器的一个实施例和具有安装到施加器的第一端的管的一个实施例。

图12E描绘了施加器的一个实施例和具有安装到施加器的第一端的管的一个实施例。

图12F描绘了在图12A描绘的施加器的实施例的横截面视图。

图12G描绘了布置在施加器限定的孔的一个实施例中的管的一个实施例。

图12H描绘了布置在施加器限定的孔的一个实施例中的管的一个实施例。

图12I描绘了布置在施加器限定的孔的一个实施例中的管的一个实施例。

具体实施方式

本文提供了用于用如微波能等电磁能加热流体的设备、系统和方法。所述设备包含其中设置有感受器材料的管，并且所述管可以至少部分地布置在施用器中。

容器/管

本文的设备可以包含容器。容器可以限定内部体积，所述内部体积被配置成接收感受器材料，例如感受器材料粒子。容器可具有入口、出口或入口和出口。入口可以是用于将流体接收在内部体积中的流体入口，并且出口可以是用于将流体从内部体积排出的流体出口。一种设备可以包含一个容器(例如，管)或多于一个(例如，两个)容器(例如，管)。如果管在本文中被描述为具有特征，则这种特征可以是容器的特征；相反，如果容器在本文中被描述为具有特征，则这种特征可以是管的特征。

容器可以是管。如本文使用，术语“管”是指容器，所述容器(i)是细长的(例如，至少1.1:1、至少1.5:1或至少2:1的长:宽比)或包含细长部分，(ii)限定在任何点处具有非多边形(例如，圆形、椭圆形等)的横截面形状的内部体积，或(iii)其组合。

当存在入口和出口时，如管等容器的内部储存器可以与入口和出口流体连接。如管等容器可以(i)是直的、曲线型的(例如，具有一个或多个线圈)、弯曲的或其组合，(ii)具有任何外部或内部横截面形状(例如，多边形、非多边形等)或面积，或(iii)具有任何外部或内部尺寸。“内部横截面形状”和“内部尺寸”可以是指内部储存器的横截面形状、尺寸和/或体积容量。当管是基本上圆柱形的或内部储存器具有基本上圆形的横截面形状时，“外部或内部尺寸”分别是外径或内径。

如管等容器可以具有任何外部尺寸和任何内部尺寸。由于外部尺寸和内部尺寸之间的差异决定了容器壁的厚度，因此可以选择外部尺寸和内部尺寸以使容器壁可以(i)承受本文所述的方法的一个或多个参数，例如压力，(ii)允许用微波(例如，某一频率和/或波长的微波)有效地辐照感受器材料或将感受器材料辐射之期望程度，(iii)将感受器材料的至少一部分保持在期望位置处，或(iv)其组合。如管等容器可以具有约5mm到约3m、约10mm到约3m、约20mm到约3m、约50mm到约3m、约100mm到约3m、约250mm到约3m、约500mm到约3m、约1m到约3m或约2m到约3m的外部尺寸，并且可以选择内部尺寸以提供容器(例如，管)壁的期望厚度。

在一些实施例中，管或其至少一部分是基本上圆柱形的，并且具有具有基本上圆形的横截面形状的内部储存器。如本文使用，短语“基本上圆柱形”是指物体或其部分具有基本上圆形的外部横截面形状，其中物体在沿其长度的任何点处的最小外径小于其在沿其长度的任何点处的最大外径不超过20％(例如，100和至少80)、15％(例如，100和至少85)、10％(例如，100和至少90)、5％(例如，100和至少95)或1％(例如，100和至少99)。如本文使用，短语“基本上圆形”是指形状的最小直径小于其最大直径(例如，管的外径、内部储存器的内径)不超过20％(例如，10和至少8)、15％(例如，10和至少8.5)、10％(例如，10和至少9)、5％(例如，10和至少9.5)或1％(例如，10和至少9.9)。

在一些实施例中，由电磁波透明材料形成的如管等容器的一部分是基本上圆柱形的，并且具有约3mm到约200mm的外径和约2mm到约150mm的内径。在一些实施例中，由电磁波透明材料形成的如管等容器的一部分是基本上圆柱形的，并且具有约3mm到约150mm的外径和约2mm到约100mm的内径。在一些实施例中，由电磁波透明材料形成的如管等容器的一部分是基本上圆柱形的，并且具有约3mm到约75mm的外径和约2mm到约60mm的内径。在一些实施例中，由电磁波透明材料形成的如管等容器的一部分是基本上圆柱形的，并且具有约15mm到约75mm的外径和约10mm到约60mm的内径。在一些实施例中，由电磁波透明材料形成的如管等容器的一部分是基本上圆柱形的，并且具有约45mm到约60mm的外径和约30mm到约44mm的内径。在一些实施例中，由电磁波透明材料形成的如管等容器的一部分是基本上圆柱形的，并且具有约50mm到约54mm的外径和约40mm到约44mm的内径。然而，可以设想其它尺寸，因为包含容器(例如，管)的本文的设备可以按比例缩放以适应任何流体流。例如，由电磁波透明材料形成的如管等容器的一部分可以是基本上圆柱形的，并且具有约0.5m到约3m、约1m到3m或约2m到约3m的外径和约0.4m到约2.9m、约0.9m到约2.9m或约1.9m到约2.9m的内径。

容器(例如，管)可以是压力容器。“压力容器”是指被配置成承受至少1巴、至少5巴、至少10巴、至少15巴、至少20巴或至少25巴的压力的容器。

当存在时，入口和出口可以包含任何尺寸和位于任何位置的共用开口或两个开口，其分别允许流体进入和离开容器(例如，管)。例如，当容器是管时，分别地，管可以具有布置在管的第一端或第二端处的入口，并且管可以具有布置在管的第二端或第一端处的出口。可替代地，管可以具有布置在管的第一端处的入口和出口，或布置在管的第二端处的入口和出口。如本文使用，短语“第一端”、“在第一端处”、“第二端”、“在第二端处”等是指从如管等容器的一个端点开始并且朝容器(例如，管)的相对端延伸小于或等于容器(例如，管)长度的50％的区域。

当存在于本文所述的设备和系统中时，或当用于本文所述的方法中时，如管等容器可以以任何定向布置。例如，如管等容器可以被布置成使得容器(例如，管)的纵向轴线平行于(0°)支撑设备的表面(例如，地面、地板、天花板、墙壁等)。作为另一个实例，容器(例如，管)可以被布置成使得其纵向轴线垂直(90°)于支撑设备的表面(例如，地面、地板、天花板、墙壁等)。在一些实施例中，容器(例如，管)相对于支撑设备的表面(例如，地面、地板、天花板、墙壁等)以0°到90°的任何角度布置。例如，容器(例如，管)的纵向轴线和支撑设备的表面(例如，地面、地板、天花板、墙壁等)之间的角度可以是0°到90°、10°到90°、20°到90°、30°到90°、40°到90°、50°到90°、60°到90°、70°到90°或80°到90°。因此，当容器(例如，管)包含入口和出口时，容器的入口和出口可以相对于支撑设备的表面(例如，地面、地板、天花板等)布置在相同或不同的高度处。例如，管的入口可以被布置成比容器的出口更靠近支撑表面，从而允许容器(例如，管)以“上流”模式操作。可替代地，容器(例如，管)的出口可以被布置成比容器(例如，管)的入口更靠近支撑表面，从而允许容器(例如，管)以“下流”模式操作。

容器(例如，管)可以具有任何长度，即从容器(例如，管)的第一端的端点或第一盖(如果存在)到第二端或第二盖(如果存在)的直线距离。例如，容器(例如，管)可以具有约0.1m到约5m、约0.1m到约4m、约0.1m到约3m、约0.5m到约3m、约0.5m到约2m、约0.5m到约1.5m或约1m到约1.5m的长度。然而，可以设想其它长度，因为包含容器的本文的设备可以按比例缩放以适应任何流体流。

容器(例如，管)可以包含允许容器中的感受器材料用如微波等电磁波辐照的任何材料(例如，由其形成)。在一些实施例中，容器至少部分地由包含电磁波透明材料的一种或多种材料形成。如本文使用，短语“电磁波透明材料”是指当在足以使1L水的温度(最初为环境温度)增加至少5％的时间内用一种或多种类型的电磁波，例如本文所描述的那些辐照时保持基本上不加热(即，温度增加小于或等于5％)的材料。换言之，电磁波透明材料对于选择使用的一种或多种类型的电磁波是透明的，而不一定对于所有电磁波都是透明的。在一些实施例中，容器(例如，管)至少部分地由包含微波透明材料的一种或多种材料形成。如本文使用，短语“微波透明材料”是指当在足以使1L水的温度(最初为环境温度)增加至少5％的时间内用微波辐照时保持基本上不加热(即，温度增加小于或等于5％)的材料，通常是低损耗介电材料。电磁波透明材料，例如微波透明材料，可以选自陶瓷、聚合物、玻璃、玻璃纤维、无机化合物(例如，矿物)或其组合。在一些实施例中，无机化合物包含熔融石英，其通常被称为石英。在一些实施例中，电磁波透明材料，例如微波透明材料，包含氮化硅。在一些实施例中，电磁波透明材料，例如微波透明材料，包含陶瓷。在一些实施例中，陶瓷包含硅、铝、氮和氧，其可以被称为“SiAlON”陶瓷。在一些实施例中，陶瓷包含氧化铝。氧化铝可以是市售氧化铝，其可以包含至多10重量％、至多5重量％或至多1重量％的杂质，例如二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钠、二氧化钛、氧化铬、氧化钾、氧化硼或其组合。在一些实施例中，氧化铝是99.8％氧化铝(美国宾夕法尼亚州的麦克丹尼尔先进陶瓷技术(McDanielAdvanced Ceramic Technologies))。

容器(例如，管)可以由一种或多种材料形成。例如，布置在施加器中的管的至少一部分可以由一种或多种电磁波透明材料形成，而可以使用一种或多种其它材料来形成容器的其余部分。例如，容器可以由陶瓷和金属形成。

在一些实施例中，容器(例如，管)是由一种或多种电磁波透明材料形成的整体结构。如本文使用，短语“整体结构”是指由单件材料(例如，陶瓷、金属等)形成的结构。例如，具有整体结构的容器可以是包含完全由陶瓷形成的单个管状部件的管。陶瓷整体结构可以分别在第一端和第二端处包含入口和出口。在一些实施例中，整体结构包含一个或多个结构特征(例如，凹陷、凹槽、凸脊、凸缘等)以容纳本文提供的设备的另一部分，例如夹具或头部单元的其它部分。然而，整体结构可能缺少被配置成容纳本文提供的设备的另一部分的一个或多个结构特征。

在一些实施例中，容器(例如，管)包含布置在容器(例如，管)的第一端处的第一盖、布置在容器(例如，管)的第二端处的第二盖或分别布置在容器(例如，管)的第一端和第二端处的第一盖和第二盖。在一些实施例中，容器(例如，管)的入口由第一盖提供。在一些实施例中，容器(例如，管)的出口由第二盖提供。例如，第一盖和/或第二盖可以分别限定允许流体进入或离开容器(例如，管)的内部储存器的孔。第一盖和/或第二盖可以由任何材料形成。在一些实施例中，第一盖和/或第二盖由热膨胀系数与容器(例如，管)的如微波透明材料等电磁波透明材料的热膨胀系数相同或相似(例如，在10％以内)的材料形成。在一些实施例中，第一盖和/或第二盖由金属形成。金属可以是合金，例如包含铁、钴和镍的合金(例如，

合金)。在一些实施例中，第一盖和/或第二盖包含金属，管的一部分包含陶瓷，并且第一盖、第二盖或第一盖和第二盖两者以任何方式连结，包含在管和第一盖、第二盖或第一盖及第二盖两者之间形成密封的方式。例如，容器(例如，管)可以通过(i)陶瓷-金属钎焊、(ii)粘合剂、(iii)将管的螺纹端固定到也可以是螺纹的第一盖和/或第二盖中或(iv)其组合连结到第一盖、第二盖或第一盖和第二盖。钎焊可以产生密封，其可足以承受本文所述的方法的一个或多个参数，例如压力。在一些实施例中，容器(例如，管)的一部分包含氧化铝，并且第一盖、第二盖或第一盖和第二盖两者包含

合金。

合金可以通过(i)陶瓷-金属钎焊、(ii)螺纹连接在陶瓷和

合金中的一者或两者上或(iii)其组合连结到陶瓷，例如氧化铝。粘合剂可以是陶瓷粘合剂，例如可商购自绍雷森公司(Sauereisen,Inc.)(美国宾夕法尼亚州)的那些。第一盖和/或第二盖通常可以具有任何形状。例如，第一盖和/或第二盖可以具有与本文的容器(例如，管)、系统或设备的另一部分相对应的特征(例如，凹陷、凹槽、凸脊、凸缘等)。在一些实施例中，第一盖和/或第二盖包含一个或多个特征(例如，任何多边形或非多边形形状的凹陷、凹槽、凸脊、凸缘等)，其可以允许第一盖和/或或第二盖容纳夹具或其它装置，其可以用作如本文所述的密封件，例如第一盖和/或第二盖与本文的设备或系统的另一部分(例如，头部单元)之间的密封件，或可以用作密封件的一部分。

图1A(侧视图)、图1B(端视图)和图1C(端视图)描绘了管的一个实施例。图1A的管100是基本上圆柱形的并且具有第一端101和第二端102。管100包含由微波透明材料形成的中间部分110、第一端101处的第一盖120和第二端102处的第二盖130。如图1B所描绘，管100的第一端101具有由第一盖120提供的入口121。如图1C所描绘，管100的第二端102具有由第二盖130提供的出口131。尽管图1B的入口121和图1C的出口131分别位于第一盖120和第二盖130的中心，但可以设想其它实施例，例如其中入口121和出口131中的至少一个没有居中。

图1F(侧视图)描绘了管的另一个实施例。图1F的管160是基本上圆柱形的并且具有第一端161和第二端162。管160包含由微波透明材料形成的中间部分163、第一端161处的第一盖164和第二端162处的第二盖165。第一盖164和第二盖165包含凸缘(166，167)。凸缘(166，167)可以容纳夹具或其它装置。图1F的管160的端视图与图1B和图1C的端视图相同，因为管160的第一端161具有由第一盖164提供的入口，并且管160的第二端162具有由第二盖165提供的出口。在一些实施例中，第一盖164和第二盖165中的一者或两者可以包含具有非圆形形状的凸缘，例如正方形或矩形凸缘，并且这种实施例将具有与图1B和图1C所描绘的端视图不同的端视图。

图1G(侧视图)和图1H(端视图)描绘了管的又一个实施例。图1G的管170是基本上圆柱形的并且具有第一端171和第二端172。管170具有由如陶瓷等微波透明材料形成的整体结构。整体结构包含第一端171和第二端172处的凸缘(173，174)。凸缘(173，174)可以容纳夹具或其它装置。图1H提供了图1G的管170的端视图，其描绘了凸缘173和入口175。在一些实施例(未示出)中，不存在入口175。

可以选择容器(例如，管)的外部尺寸以符合施加器的尺寸。例如，施加器可以包含限定其中布置有管的一个或多个孔的结构。容器(例如，管)可以具有允许容器(例如，管)接触施加器的一个或多个孔的至少一部分的外部尺寸。容器(例如，管)的外部尺寸可以比施加器的孔的相对应尺寸小约0.1mm到约10mm、约0.1mm到约5mm、约2mm到约4mm或约3mm到约3.5mm。施加器可以包含由壁限定的一个或多个腔室，其中每个壁限定其中布置有管的孔，并且管的外部尺寸和孔的尺寸之间的相对较小的差异可以减少或消除微波泄漏。

容器(例如，管)也可以包含微波干扰器。如本文使用，短语“微波干扰器”是指被配置成降低或消除微波加热设备的一个或多个组件的至少一部分的能力的设备。例如，微波干扰器可以被配置成干扰微波的共振。在一些实施例中，微波干扰器布置在容器(例如，管)内。微波干扰器可以以任何方式安装到容器(例如，管)的任何部分。例如，微波干扰器可以可固定地安装到容器(例如，管)的任何部分。在一些实施例中，微波干扰器布置在容器(例如，管)的第一端、容器(例如，管)的入口、容器(例如，管)的第二端、容器(例如，管)的出口或其组合处。将微波干扰器布置在容器(例如，管)的第一端和/或在第一端处具有第一盖的容器(例如，管)的入口处可以减少或消除微波对第一盖的加热。将微波干扰器布置在容器(例如，管)的第二端和/或在第二端处具有第二盖的容器(例如，管)的出口处可以减少或消除微波对第二盖的加热。

如本文使用，短语“可固定地安装”、“可固定地连结”等描述了被配置成非弹性的附接或固定连接，包含(i)被配置成具有永久性的连接(例如，两个物体被焊接在一起，或物体在形成时包含两个特征，例如包含微波干扰器的第二盖)，和/或(ii)包含一个或多个紧固件或特征的连接，所述紧固件或特征(a)是(1)不可用手拆卸的(例如，用工具拧紧的螺纹紧固件、一些类型的粘合剂、拧紧的轴环、在两个物体之间提供摩擦的材料等)或(2)无需借助松动工具即可用手拆卸的(例如，通过相对应的凸形和凹形特征连接的物体，例如凸片和狭槽、凸脊和凹槽、一些类型的粘合剂、在物体之间提供摩擦的材料等)，和/或(b)可以不失败地承受本文的方法的一个或多个参数，例如压力、热量、热膨胀施加的力等。

微波干扰器通常可以包含任何材料(例如，由其形成)，并且具有能够降低或消除微波在微波干扰器位置处或附近的加热能力的任何形状。在一些实施例中，微波干扰器包含金属，例如铜、不锈钢等。微波干扰器可以包含线(即，柔性且细长的)或杆(即，刚性且细长的)，它们可以是直的、曲线型的、弯曲的或其组合。当微波干扰器包含线或杆时，可以在线或杆的任何部分处布置凸缘、一个或多个突出结构或其组合。

图2A-图2D描绘了微波干扰器的几个实施例。图2A的微波干扰器200包含具有第一端201的弯曲线202，所述第一端可以安装在容器(例如，管)中的任何位置处。图2B的微波干扰器210包含具有第一端211的基本上圆柱形的杆212，所述第一端可以安装在容器(例如，管)中的任何位置处。微波干扰器210还包含基本上圆形的凸缘213。图2C的微波干扰器220包含具有第一端221的杆222，所述第一端可以安装在容器(例如，管)中的任何位置处。微波干扰器220还包含三个突出结构223。图2D的微波干扰器230包含具有多个曲线和第一端231的线232，所述第一端可以安装在容器(例如，管)中的任何位置处。

设备、系统或其部分，例如管，可以包含一个或多个保持装置以(i)防止感受器材料从容器(例如，管)的内部储存器和/或盖逸出，(ii)控制感受器材料在设备、系统或其部分，例如内部储存器、盖、头部单元等中的位置，(iii)防止感受器材料接触流体，或(iv)其组合。所述一个或多个保持装置可以包含对容器(例如，管)的入口中设置的流体可渗透或不可渗透的材料。所述一个或多个保持装置可以位于系统或设备中的任何位置。所述一个或多个保持装置可以(i)设置在由如管等容器限定的内部体积中或附近，和/或(ii)被配置成将感受器粒子保持在由容器限定的内部体积中，同时允许流体流出内部体积。在一些实施例中，保持装置包含膜。在一些实施例中，保持装置包含多个开口，流体可以通过所述开口，但感受器材料，例如感受器粒子，不能通过所述开口。在一些实施例中，所述一个或多个保持装置包含筛网。可以包含框架的保持装置(例如，膜、筛网等)可以定位(例如，可固定地安装)(i)在容器(例如，管)中或附近，例如在内部储存器的一端或两端处，在盖中或在盖附近，(ii)在头部单元中或附近(例如，在头部单元中，在头部单元和盖之间，和/或在管道或流体通过其离开头部单元的其它装置)，或(iii)其组合。可以为保持装置选择任何筛目标号；例如，保持装置可以具有任何合适的目数。在一些实施例中，保持装置是目数为4到400、10到200、20到100或20到50的筛网。在一些实施例中，保持装置包含30目筛网。在一些实施例中，保持机构中的开口的平均开口面积小于20平方毫米、15平方毫米、10平方毫米、5平方毫米或2平方毫米。在一些实施例中，保持装置包含联接到容器的筛网、联接到容器的穿孔板或容器的穿孔壁。在一些实施例中，所述至少一个保持装置包含靠近容器(例如，管)的流体入口的第一保持结构位置和靠近流体出口的第二保持结构位置。除了对容器(例如，管)的入口中设置的流体可渗透之外，所述一个或多个保持装置还可以经由孔或以其它方式容纳容器(例如，管)的一个或多个其它组件，例如微波干扰器。例如，微波干扰器可以包含布置在由所述一个或多个保持装置限定的孔中的部分。在一些实施例中，所述一个或多个保持装置包含至少部分地由如微波透明材料等电磁波透明材料例形成的一个或多个外壳，所述电磁波透明材料可以是(i)对流体不可渗透的，和(ii)与管的电磁波透明材料相同或不同。感受器材料可以设置在所述一个或多个外壳中。外壳通常可以具有任何形状，并且容器(例如，管)可以包含其中设置有感受器材料的一个或多个外壳。在一些实施例中，其中设置有感受器材料的外壳是长:宽比至少为3:1(例如，形状为圆柱形)的细长外壳，从而形成“管中管”配置，其中流体通过至少部分地由细长外壳的外表面和管的内表面限定的区域。在一些实施例中，两个或更多个细长外壳以任何方式布置在容器(例如，管)中。在一些实施例中，所述一个或多个外壳包含以任何方式布置在容器(例如，管)中的长:宽比小于3:1(例如，形状为球形、椭圆形、正方形、矩形)的一个或多个胶囊。外壳中设置的感受器材料可以是任何形式，包含本文所述的那些，例如颗粒形式、整体形式或其组合。

图1D描绘了图1A的管的横截面视图。管100包含内部储存器151和布置在内部储存器151的两端处的筛网(141，142)，所述筛网保持内部储存器151中设置的感受器材料150。最靠近管100的第二端102定位的筛网142限定容纳图2B的微波干扰器210的孔。微波干扰器210的第一端211可固定地安装到管100的第二盖130，并且如图2B所描绘，微波干扰器210包含杆212和凸缘213。微波干扰器210可以降低或消除微波加热管的一部分，例如提供出口131的第二盖130的能力。在一些实施例中，筛网142可以定位在更靠近管100的第一端101的位置处，使得微波干扰器210并非必须穿透筛网142。

图1E描绘了图1A的管的另一个横截面视图，其包含内部储存器151中设置的感受器材料150。

施加器

本文的设备可以包含施加器，例如微波施加器。施加器可以包含任何装置，容器(例如，管)以任何方式安装到所述装置，同时用多个电磁波，例如多个微波辐照感受器材料。引入施加器中的所述多个电磁波可以包含多个无线电波、多个微波、多个红外波、多个伽马射线、任何其它类型的电磁波或其组合。可以至少部分地由激光器生成多个电磁波。本文提供的任何施加器—包含(i)被称为“微波施加器”、(ii)被称为承载(hosting)微波或(iii)与一个或多个微波生成器一起使用的那些—可以与上述每种类型的电磁波一起使用。

一个或多个容器(例如，管)可以至少部分地布置在施用器中。容器(例如，管)的至少一部分和/或感受器材料的至少一部分在位于允许设置在施加器中的电磁波的至少一部分分别接触、通过和/或辐照容器的至少一部分和/或感受器材料的至少一部分的位置时布置在施加器“中”。在一些实施例中，施加器包含多于一个组件，并且所述一个或多个容器(和所述一个或多个容器中的感受器材料(如果存在))至少部分地布置在其中设置有电磁波的施加器的组件(例如，容具、模块化单元等)中。例如，一个容器、两个容器、三个容器、四个容器或更多个容器可以至少部分地布置在施加器中。每个容器可以完全地或部分地独立布置在施加器中。例如，当容器是管时，管可以完全地布置在施用器内(例如，管未从施用器突出)，或部分地布置在施用器内(例如，管的第一端或第一端和第二端两者从施加器突出)。

施加器可以包含其上安装有容器(例如，管)并且其中引入如微波等电磁波的单个部件(例如，容具、模块化单元等)。可替代地，施用器可包含两个或更多个部件，例如其中引入微波的容具或模块化单元，和至少一个单独的部件，例如其上以任何方式安装有容器(例如，管)的本文所述的安装设备(例如，单独的支架和/或其它结构(例如，基座、细长支撑件(例如，吊架、线、杆、电缆绳索、链、管道(例如，将系统的组件置于流体连通等的管道等)等)。施加器可以包含容具和至少一个单独的部件，并且容具和至少一个单独的部件可以布置在相同或不同的位置处。例如，容具可以定位在地板、基座、第一支撑件等上，并且所述至少一个单独的部件(管可以以任何方式安装到其上)可以定位在地板、基座、支撑件或其它位置处或从地板、基座、支撑件或其它位置延伸，所述其它位置例如天花板、墙壁、第二基座、第二支撑件等。

除了图3A、3B、4C、4D、6A、6B、6C、7、8、9A、9B、10和11所描绘的实例之外，图12A、12B、12C、12D和12E描绘了容器(例如，管)的第一端(或第一端和第二端)可以如何可固定地或弹簧安装到施加器的另外的非限制性实例。可以设想其它配置。

图12A描绘了布置在支撑结构1203上的施加器(1202A，1202B)的一个实施例。施加器(1202A，1202B)包含其中引入微波的容具1202A和两个基座1202B。管1201的第一端和第二端安装到基座1202B。基座1202B可以被配置成允许管1201的一端或两端可固定地或弹簧安装到施加器(1202A，1202B)。在替代实施例中，图12A的施加器仅具有一个基座1202B。一个或两个基座(1202B)可以包含轮子和/或另一个特征以便于或易于从容具1202A移除管1201。尽管图12A的管1201的两端从容具1202A突出，但一端或两端并非必须这样做。图12F描绘了图12A的容具1202A的横截面视图。图12F描绘了由容具1202A限定的孔1210，并且安装到施加器(1202A，1202B)的管1201布置在孔中，但管1201不接触容具1202A，从而允许“浮动”管配置。可替代地，图12A的基座1202B可以被配置成允许管1201的一部分在一个或多个位置处接触容具1202A；图12G描述了这种配置的一个实例。另外地或可替代地，例如如图12H和图12I所描绘，施用器(1202A，1202B)可以包含设置在容具1202A和布置在孔1210中的管1201之间并与其接触的材料1220。材料1220可以完全地或部分地环绕管。例如，材料1220可以以图12H所描绘的方式配置，或者材料1220可以包含一个或多个离散部分，例如如图12I所描绘。材料1220可以具有一个或多个特性(例如，刚性、柔性、粘合性等)，其允许管1201在具有或不具有基座1202B的情况下可固定地安装或弹簧安装到如本文所述的施用器(1202A，1202B)(参见例如图3A、图3B)。例如，材料1220可以是适应管1201的可能膨胀和收缩的弹性材料。在一些实施例中，材料1220布置在由施用器(1202A，1202B)的容具1202A限定的一个或多个孔中。

图12B描绘了布置在支撑结构1203上的施加器(1202A，1202B，1202C)的一个实施例。施加器(1202A，1202B，1202C)包含其中引入微波的容具1202A、两个支架1202B和两个细长支撑件1202C。两个细长支撑件1202C连接到支架1202B并从支架1202B延伸到管1201的第一端和第二端。两个细长支撑件可以包含任何材料，并且可以是刚性的或柔性的，从而允许管弹簧安装或可固定地安装到施加器(1202A，1202B，1202C)。支架1202B可以附接到任何结构或表面，或者可替代地，细长支撑件1202C可以在不具有支架1202B的情况下直接附接到任何表面结构。管1201的第一端和第二端可以以任何方式附接到细长支撑件1202C。施加器(1202A，1202B，1202C)、支撑结构1203和/或任选的附加材料1220可以被配置成以图12F、图12G、图12H和/或图12I所描绘的任何方式定位管1201。

图12C描绘了布置在支撑结构1203上的施加器(1202A，1202B，1202C)的一个实施例。施加器(1202A，1202B，1202C)包含其中引入微波的容具1202A、两个支架1202B和两个细长支撑件1202C。两个细长支撑件1202C连接到支架1202B并从支架1202B延伸到管1201的第一。两个细长支撑件可以包含任何材料，并且可以是刚性的或柔性的，从而允许管弹簧安装或可固定地安装到施加器(1202A，1202B，1202C)。支架1202B可以附接到任何结构或表面，或者可替代地，细长支撑件1202C可以在不具有支架1202B的情况下直接附接到任何表面结构。管1201的第一端可以以任何方式附接到细长支撑件1202C，例如通过管1201的轴环或特征。在替代实施例中，(i)图12C的施加器仅具有一个支架1202B并且仅具有一个细长支撑件1202C，(ii)施加器并非由支撑结构1203支撑，而是以图12D所描绘的方式支撑。细长支撑件1202C可以用于将管1201部分地或完全地提升出容具1202A，这可以有助于清洁、维护、移除/重新填充管1201的内容物等。尽管图12C的管1201的两端从容具1202A突出，但一端或两端并非必须这样做。施加器(1202A，1202B，1202C)、支撑结构1203和/或任选的附加材料1220可以被配置成以图12F、图12G、图12H和/或图12I所描绘的任何方式定位管1201。尽管支架1202B和细长支撑件1202C在图12C中被描绘为在容具1202A的“顶”端上，但支架1202B和细长支撑件1202C可以布置在容具1202A的“底”端上，特别是在细长支撑件1202C是刚性的情况下。

图12D描绘了由支架1205和从支架1205延伸到施加器1202的细长支撑件1204支撑的施加器1202的一个实施例。管1201的第一端通过头部单元1206和如本文所述的紧固件1207可固定地安装到施加器1202(参见例如图7和图8)。在替代实施例中，管1201的第一端弹簧安装到施加器1202，例如如图6A、6B、6C、9A、9B、10和11所描绘。尽管图12D的管1201的两端从容具1202突出，但一端或两端并非必须这样做。施加器(1202)、支架1205、细长支撑件1204和/或任选的附加材料1220可以被配置成以图12F、图12G、图12H和/或图12I所描绘的任何方式定位管1201。尽管头部单元1206被描绘为在施加器1202的“顶部”上，但头部单元1206可以布置在施加器1202的底部上。

图12E描绘了由支架1205和从支架1205延伸到施加器1202的细长支撑件1204支撑的施加器(1202A，1202B)的一个实施例。施加器(1202A，1202B)包含其中引入微波的容具1202A和两个基座1202B。管1201的第一端安装到基座1202B。在替代实施例中，图12E的施加器仅具有一个基座(1202B)。图12E的基座可以包含孔或其它特征以允许对管的第一端中的开口的可及。如本文所述，图12E的基座1202B可以被配置成容纳包含或缺少头部单元的容器(例如，管)。细长支撑件1204可以用于提升容具1202A，从而分离管1201和容具1202A。尽管图12E的管1201的两端从容具1202A突出，但一端或两端并非必须这样做。施加器(1202A，1202B)、支架1205、细长支撑件1204和/或任选的附加材料1220可以被配置成以图12F、图12G、图12H和/或图12I所描绘的任何方式定位管1201。

在一些实施例中，施加器包含容具，所述容具具有第一端和第二端的并且包含由容具的一个或多个外壁、容具内部的一个或多个壁或其组合限定的一个或多个腔室。容具的第一端和第二端可以包含例如容具的任何两个相对的外壁。容具的第一端、容具的第二端、容具内部的一个或多个壁或其组合可以限定孔。孔可以容纳管。例如，管可以布置在由(a)容具的第一端、(b)容具的第二端、(c)容具内部的一个或多个壁或(d)其组合限定的孔中。

在一些实施例中，施加器包含一个、一到三十个、一到二十五个、一到十五个、一到十个、二到十个、二到八个、四到八个或四到六个腔室。可以定位微波生成器以将多个微波引入腔室中。腔室的数量可以大于、等于或小于微波生成器的数量。多个电磁波，例如微波，可以(i)经由由容具的外壁限定的孔、(ii)通过设置在腔室中的微波生成器的组件、(iii)通过设置在波导中的微波生成器的组件或(iv)其组合引入腔室中。如本文使用，短语“微波生成器”是指生成微波的装置，包含装置的组件，例如天线、同轴电缆、传输线等。在一些实施例中，电磁波发射结构包含微波生成器的一个或多个组件，例如天线、同轴电缆等。当本文描述的方法使用除微波之外的电磁波进行时，“微波生成器”可以用本文提供的其它类型的电磁波的生成器代替。

如本文使用，短语“经由由容具的外壁限定的孔引入腔室中”是指并且包含用位于腔室外部的微波生成器引入微波，并且经由由容具的外壁限定的孔将微波引入腔室中。在通过孔之前，微波可以通过波导、同轴电缆或其它传输线。

如本文使用，短语“由设置在腔室中的微波生成器引入腔室中”是指用微波生成器将微波引入腔室中，所述微波生成器具有布置在腔室中的至少一个组件，例如天线。这种微波生成器的其它组件可以布置在腔室外部，并且可以经由电缆连接到布置在腔中的一个或多个部件，例如天线。当用天线或以其它方式将微波引入腔室内部时，微波可能不会通过布置在腔室外部的波导，因此腔室可能不包含波导。

如本文使用，短语“由设置在波导中的微波生成器引入腔室中”是指用微波生成器生成微波，所述微波生成器具有布置在波导中的至少一个组件，例如天线。这种微波生成器的其它组件可以布置在波导外部，并且可以经由电缆连接到布置在波导中的一个或多个组件，例如天线。当用天线或以其它方式在波导内部生成微波时，微波在经由由容具的外壁限定的孔进入腔室之前，可以通过波导的至少一部分，包含(i)波导中的微波生成器的组件和(ii)腔室或腔室的孔之间存在的波导的部分。

在一些实施例中，所述一个或多个微波生成器中的至少一个微波生成器被定位成将多个微波引入至少一个腔室中。每个腔室可以与一个或多个微波生成器相关联。在一些实施例中，第一、第二、第三等微波生成器被定位成分别将多个微波引入第一、第二、第三等腔室中。在一些实施例中，腔室的数量超过微波生成器的数量。因此，微波生成器可能不会被定位在每个腔室处。在一些实施例中，所述设备包含三到六个微波生成器和四到六个腔室。在一些实施例中，腔室的数量少于微波生成器的数量。因此，两个或更多个微波生成器可以被定位在一个或多个腔室处。施加器的腔室可以是单模腔室或多模腔室。在一些实施例中，包含容具的施用器的腔室是多模腔室。

在一些实施例中，感受器材料用包含除微波之外的电磁波的多个电磁波辐照，并且这些非微波电磁波可以由一个或多个源(例如，生成器、天线等)产生，所述源可以位于用于微波生成器的本文所述的任何一个或多个位置。

施加器还可以包含一个或多个波导。如本文使用，术语“波导”是指(i)布置在微波生成器和腔室之间，并且(ii)包含微波在进入腔室之前通过的通道的装置，其中所述通道被构造成减少或消除微波通过通道时的能量损失。因此，波导可以具有任何外部形状，并且通道的形状和尺寸可以被配置成减少或消除微波的能量损失。当存在波导时，它可以从腔室的孔延伸和/或附联在腔室的孔处或附近。可以将微波生成器定位和/或附联到波导的另一端。波导从其延伸和/或附联的腔室的孔可以至少部分地覆盖有电磁波透明材料(例如，微波透明材料)，例如氧化铝片、

聚四氟乙烯、熔融石英等。在一些实施例中，波导布置在每个腔室和微波生成器之间。一个或多个波导可以包含至少一个调谐螺钉，其可以是允许阻抗匹配的特征。

图3A和图3B描绘了施加器和安装到施加器的管的一个实施例。图3A是施加器300的侧视图，并且图3B是施加器的横截面视图，所述施加器包含第一端301和第二端302。图1A的管布置在由第一端301限定的孔310、由第二端302限定的孔311和由将施加器300分成四个腔室(351，352，353，354)的三个壁320限定的孔321中。尽管未描绘，但图3A和3B的施加器300可以包含布置在孔(310，311，321)中的一个或多个附加管。可替代地或另外地，尽管未描绘，但施加器300可以限定其中布置有一个或多个附加管的第二组孔。波导315从四个腔室(351，352，353，354)中的每一个腔室延伸。所描绘的实施例的波导315出现在施加器300的交替侧，但其它配置也是可能的并且是可以设想的。微波生成器316被定位在每个波导315处。尽管微波生成器316被定位在所描绘的实施例的每个波导处，但其它配置是可能的；例如，微波生成器可以被定位成将微波引入四个腔室的任何组合中，例如(i)351-353，(ii)352-354，(iii)351、353，(iv)352、354等。当微波生成器未被定位在波导处时，可以移除波导，和/或可以以任何方式封闭腔室的相对应孔。在一些实施例(未示出)中，图1F的管160布置在由第一端301限定的孔310、由第二端302限定的孔311和由将施加器300分成四个腔室(351，352，353，354)的三个壁320限定的孔321中。尽管图3A和图3B提供了微波生成器316，但在图3A和图3B所描绘的设备的其它实施例中可以使用其它电磁波的生成器，例如本文描述的那些。图3A和图3B的设备还可以在操作期间以0°(如所示)到90°的如本文所述的任何角度布置，从而允许设备以上流或下流模式操作。尽管管的两端(120，130)在图3A和3B中从施加器300突出，但一端或两端并非必须这样做。图3A和3B的施加器300和管可以根据图12F-12I所描绘的任何一种或多种配置来布置。例如，施加器和管可以以图12G所描绘的方式布置(例如，管在由施加器限定的一个或多个孔处接触施加器)，并且这种布置可以产生弹簧安装的管，或者换言之，当受到本文所述的方法的力时，管可以相对于施加器膨胀/收缩。作为另一个实例，施加器和管可以以图12H或12I所描绘的方式布置，并且这种布置可以产生可固定地安装或弹簧安装的管，这取决于例如材料的特性和/或材料、管和施加器之间的关系。例如，所述材料可以是或包含产生可固定地安装的管的粘合剂。作为另一个实例，所述材料可以是能够适应管的移动(例如，膨胀/收缩)的弹性材料，从而产生弹簧安装的管。图3A和3B的施加器可以包含任何一个或多个特征，例如图12A-12E所描绘的那些中的一个或多个。

施加器可以包含固态微波施加器。固态微波施加器可以包含至少一个天线、功率组件和连接功率组件和所述至少一个天线中的每一个天线的电缆(例如，同轴电缆)。一个或多个天线可以布置在本文公开的施加器的腔室中，并且至少部分地限定每个腔室的壁可以限定可以容纳固态微波施加器的电缆的孔。例如，施加器可以包含六个腔室，并且六个腔室中的任意数量的腔室可以包含至少一个天线，并且所述天线可以连接到一个或多个功率组件。一个或多个天线可以布置在本文公开的施加器的波导中，并且限定每个波导的任何壁可以限定可以容纳固态微波施加器的电缆的孔。例如，施加器可以包含六个波导，并且六个波导中的任意数量的波导可以包含至少一个天线，并且所述天线可以连接到一个或多个功率组件。作为另一个实例，施加器可以包含六个腔室和一到六个波导，并且六个腔室和一到六个波导中的任意数量的腔室和波导可以包含至少一个天线，并且所述天线可以连接到一个或多个功率组件。

施加器还可以由一个模块化施加器单元或至少两个模块化施加器单元形成。在一些实施例中，施加器包含一到三十个模块化施加器单元、一到二十五个模块化施加器单元、一到二十个模块化施加器单元、一到十五个模块化施加器单元、一到十个模块化施加器单元、二到十个模块化施加器单元。在一些实施例中，施加器包含四到六个模块化施加器单元。

每个模块化单元可以包含(i)具有第一侧和第二侧的腔室、(ii)由第一侧限定的第一孔、(iii)由第二侧限定的第二孔和(iv)从腔室的第三孔延伸的波导。施加器的每个模块化施加器单元可以是相同的，或者至少两个模块化施加器单元可以以任何方式不同，例如腔室的尺寸、波导的尺寸、腔室、波导和/或孔的定向或其组合。无论相同或不同，施加器的任何两个模块化单元都可以以相同方式定向。每个模块化单元的腔室可以是单模腔室或多模腔室。在一些实施例中，每个模块化单元的腔室是单模腔室。

图4A(透视图)和图4B(横截面视图)描绘了模块化施加器单元的一个实施例。模块化施加器单元400包含第一侧401和第二侧403以及分别由第一侧401和第二侧403限定的第一孔402和第二孔404。模块化施加器单元400还包含波导410和腔室420。图4A和图4B的腔室420是非多边形腔室的一个实例，但可以设想其它腔室。尽管未描绘，模块化施加器单元400可以限定第二组孔(例如，由第一侧401限定的第三孔和由第二侧403限定的第四孔)，从而允许两个管通过模块化施加器单元400。

在一些实施例中，至少两个模块化施加器单元彼此相邻布置，并且管布置在相邻模块化施加器单元的第一和第二孔中。在一些实施例中，一到三十个模块化施加器单元或二到十个模块化施加器单元彼此相邻布置，并且管布置在每个模块化施加器单元的第一孔和第二孔中。当两个模块化施加器单元彼此相邻时，所述两个模块化施加器单元可以彼此接触或不彼此接触。当两个模块化施加器单元彼此接触时，所述两个模块化施加器单元可以以任何方式连结。例如，两个模块化施加器单元可以可固定地安装到彼此。在一些实施例中，模块化施加器单元包含一个或多个结构特征，例如相对应的凸形和凹形结构特征，其可以允许或简化两个模块化施加器单元的布置和/或连结。

在一些实施例中，所述一个或多个微波生成器中的至少一个微波生成器被定位成将多个微波引入所述一到三十个模块化施加器单元中的至少一个模块化施加器单元中。在一些实施例中，所述设备包含三到六个微波生成器，并且施加器是包含四到六个模块化施加器单元的施加器。

图4C(侧视图)和图4D(侧视图)描绘了施加器和安装到施加器的管的一个实施例。施加器490包含图4A和图4B所描绘的6个相邻的模块化施加器单元400。施加器单元400彼此相邻并且彼此接触。每个模块化施加器单元401的第一侧401接触每个相邻的模块化施加器单元400的第二侧403。图1A所描绘的管100布置在每个模块化施加器单元400的第一孔402和第二孔404(参见图4B)中。尽管未描绘，但图4C和4D的施加器490可以包含布置在孔(402，404)中的一个或多个附加管。可替代地或另外地，尽管未描绘，但施加器490可以限定其中布置有一个或多个附加管的附加孔(如上文关于图4A所解释)。模块化施加器单元400被定向成使得三个波导410从图4C所描绘的装置的一侧延伸，并且三个波导410从图4D所描绘的装置的另一侧延伸。然而，其它定向也是可能的并且是可以设想的。例如，如图3A和图3B所描绘，微波生成器可以被定位在一个或多个波导410处。在一些实施例(未示出)中，图1F所描绘的管160布置在每个模块化施加器单元400的第一孔402和第二孔404(参见图4B)中。图4C和图4D的设备还可以在操作期间以0°(如所示)到90°的如本文所述的任何角度布置，从而允许设备以上流或下流模式操作。尽管管的两端(120，130)在图4C和4D中从施加器490突出，但一端或两端并非必须这样做。图4C和4D的施加器490和管可以根据图12F-12I所描绘的任何一种或多种配置来布置。例如，施加器和管可以以图12G所描绘的方式布置(例如，管在由施加器限定的一个或多个孔处接触施加器)，并且这种布置产生了弹簧安装的管，因为管被允许相对于施加器移动。作为另一个实例，施加器和管可以以图12H或12I所描绘的方式布置，并且这种布置可以产生可固定地安装或弹簧安装的管，这取决于例如材料的特性和/或材料、管和施加器之间的关系。图4C和4D的施加器可以包含任何一个或多个特征，例如图12A-12E所描绘的那些中的一个或多个。

管可以以任何方式安装到施加器。如本文所述，可通过以下方式将管安装到施加器：(i)将管的一部分，例如盖，安装到施加器，和/或(ii)将接触管的单独的装置，例如头部单元，安装到施加器(参见例如图12A-12E)。在一些实施例中，管弹簧安装到施加器。在一些实施例中，管可固定地安装到施加器。在一些实施例中，管的一部分，例如第一端，可固定地安装或弹簧安装到施加器，而管的另一部分，例如第二端，可固定地安装或弹簧安装到施加器。

无论是可固定安装还是弹簧安装，当管安装到施加器时，管的一部分，例如第一盖或第二盖，或设备的另一部分，例如与管接触的第一或第二头部单元可以(i)直接安装到施加器的容具或施加器的一个模块化施加器单元，或(ii)安装到施加器的另一部分，例如安装设备。安装设备可以是允许将管的一部分安装到施加器的单独的部分(即，不连接到容具或模块化施加器单元)。安装设备的非限制性实例包含图12A-12E的基座、支架和细长支撑件(例如，吊架、链、电缆、绳索、线、管道、软管等)。因此，安装设备可以包含在本文提供的系统中使用的管道、软管或任何连接线。

如本文使用，短语“弹簧安装”描述了两个物体之间的连接，所述连接被配置成是弹性的，因此允许两个物体中的第一物体(i)在向第一物体施加力时相对于第二物体移动，以及(ii)在移除所述力时返回到其原始位置处或附近的位置。例如，可以通过可能在加热期间发生的设备的一部分，例如管的膨胀来施加力。当管的一端弹簧安装到施加器时，本文的设备可以包含一个或多个装置，所述装置用于检测(i)管的热膨胀所施加的力、(ii)弹簧安装的物体移动的距离或(iii)其组合。例如，距离检测激光器可以可固定地安装到弹簧安装的物体(例如，如本文所述的头部单元)，并且可以使用由激光器确定的距离变化和弹簧常数来计算所述力。作为另一个实例，可以使用测力传感器来检测或确定一个或多个力。

在一些实施例中，(i)管的第一端弹簧安装到施加器，(ii)管的第二端可固定地安装到施加器，(iii)管的第一端弹簧安装到施加器，并且管的第二端可固定地安装到施加器，(iv)管的第一端可固定地安装到施加器，(v)管的第二端弹簧安装到施加器，(vi)管的第一端可固定地安装到施加器，并且管的第二端弹簧安装到施加器，或(vii)管的第一端弹簧安装到施加器，并且管的第二端安装到施加器弹簧安装到施加器。

本文的设备可以包含至少一个头部单元，所述头部单元被配置成(i)接触管，例如管的一端，和(ii)以任何方式安装到施加器。例如，头部单元可以安装到容具、模块化施加器单元或安装设备。头部单元可以安装有一个或多个紧固件，例如螺纹紧固件(例如，螺纹或部分螺纹的螺栓、螺钉等)。当使用螺纹或部分螺纹紧固件来将组件固定到施加器时，施加器可以包含用于接收螺纹或部分螺纹紧固件的相对应特征，例如螺纹或部分螺纹凹陷、从施加器突出的螺纹或部分螺纹插口、其中布置有紧固件并用螺母固定的孔等。在一些实施例中，头部单元安装有一到三十个紧固件、一到二十五个紧固件、一到二十个紧固件、一到十五个紧固件、一到十个紧固件、一到八个紧固件、一到六个紧固件、一到四个紧固件、一到三个紧固件、两个紧固件或一个紧固件。头部单元可以通过焊接安装。头部单元可以是施加器的容具或模块化施加器单元的整体组件。一种设备可以包含一个头部单元、两个头部单元或更多个头部单元，并且本文描述的“第一头部单元”或“第二头部单元”的任何特征可以分别是“第二头部单元”或“第一头部单元”的特征或任何其它头部单元。

在一些实施例中，本文的设备包含(i)限定第一孔的第一头部单元、(ii)具有第一端和第二端的第一紧固件，其中第一紧固件可滑动地布置在第一孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和(iii)第一可弹性压缩设备，其布置在第一头部单元和第一紧固件的第一端和/或第二端之间。

在一些实施例中，本文的设备包含(i)限定第一孔和第二孔的第一头部单元、(ii)具有第一端和第二端的第一紧固件，其中第一紧固件可滑动地布置在第一孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、(iii)具有第一端和第二端的第二紧固件，其中第二紧固件可滑动地布置在第二孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、(iv)第一可弹性压缩设备，其布置在第一头部单元和第一紧固件的第一端和/或第二端之间；和(v)第二可弹性压缩设备，其布置在第一头部单元和第二紧固件的第一端和/或第二端之间，其中管的第一端和第一头部单元彼此接触。在一些实施例中，所述设备还包含(i)由第一头部单元限定的第三孔、(ii)具有第一端和第二端的第三紧固件，其中第三紧固件可滑动地布置在第三孔中，并且第三紧固件的第二端可固定地安装到施加器、(iii)第三可弹性压缩设备，其布置在第一头部单元和第三紧固件的第一端和/或第二端之间。在一些实施例中，所述设备还包含(i)由第一头部单元限定的第四孔、(ii)具有第一端和第二端的第四紧固件，其中第四紧固件可滑动地布置在第四孔中，并且第四紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和(iii)第四可弹性压缩设备，其布置在第一头部单元和第四紧固件的第一端和/或第二端之间。当使用多于四个具有第一端和第二端的紧固件来安装头部单元时，可弹性压缩设备可以布置在第一头部单元和所述多于四个紧固件的第一端和/或第二端中的每一端之间。

如本文使用，短语“可滑动地安装”、“可滑动地布置”等描述了两个物体之间的连接，所述连接便于至少一个物体相对于另一个物体自由地或在施加力时移动。

如本文使用，短语“可弹性压缩设备”是指主动或被动设备，其被配置成在施加或移除一个或多个力时偏离原始形状和/或位置和返回原始形状和/或位置。通常，可弹性压缩设备可以布置在本文提供的设备中的任何位置处(例如，在头部单元和容具之间、在头部单元和间隔块之间、在头部单元和紧固件的第一端之间、在头部单元和紧固件的第二端等)。可弹性压缩设备可以位于适应本文提供的设备的任何组件的膨胀的位置，所述组件包含但不限于管、头部单元、间隔块等。可弹性压缩设备(例如，第一、第二、第三和第四可弹性压缩设备)可以相同或不同。可弹性压缩设备(例如，第一、第二、第三和第四可弹性压缩设备)可以包含弹簧、气动设备，例如气动活塞、液压设备，例如液压缸等。弹簧可以包含螺旋弹簧。在一些实施例中，弹簧包含一个或多个碟形弹簧，其可滑动地安装在一个或多个紧固件上，例如分别安装在第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件或第四紧固件上。在一些实施例中，弹簧包含两个或更多个碟形弹簧，其可滑动地安装在一个或多个紧固件上，例如分别安装在第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件或第四紧固件上。在一些实施例中，1到1,000个、1到750个、1到500个、1到250个、1到100个、1到50个、1到25个或2到24个碟形弹簧可滑动地安装在一个或多个紧固件上，例如分别安装在第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件或第四紧固件上。

在一些实施例中，头部单元包含至少一个板和被配置成接收管的一端的部分。在一些实施例中，所述设备包含第一头部单元，所述第一头部单元包含(i)被配置成接收管的一端的部分、和(ii)限定第一孔的板、(iii)具有第一端和第二端的第一紧固件，其中第一紧固件可滑动地布置在第一孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和(iv)第一可弹性压缩设备，其布置在板和第一紧固件的第一端和/或第二端之间，其中被配置成接收管的一端的部分(a)布置在施加器和板之间，并且(b)与板和管接触。被配置成接收管的一端的部分可以包含接触板的非平坦表面(例如，圆形、曲线型、锥形等)。板可以具有基本上平坦的表面，所述基本上平坦的表面接触被配置成接收管的一端的部分的非平坦表面。当向被配置成接收管的一端的部分施加力，例如在本文描述的方法期间可能施加的力时，非平坦表面可以允许被配置成接收管的一端的部分相对于板移动。板可以包含接触被配置成接收管的一端的部分的非平坦表面(例如，圆形、曲线型、锥形等)。被配置成接收管的一端的部分可以具有基本上平坦的表面，所述基本上平坦的表面接触板的非平坦表面。当向被配置成接收管的一端的部分施加力，例如在本文描述的方法期间可能施加的力时，板的非平坦表面可以允许被配置成接收管的一端的部分相对于板移动。在一些实施例中，被配置成接收管的一端的部分包含接触板的相对应平坦表面的平坦表面。

在一些实施例中，所述设备包含第一头部单元，所述第一头部单元包含(i)被配置成接收管的一端的部分以及(ii)限定第一孔和第二孔的板、具有第一端和第二端的第一紧固件，其中第一紧固件可滑动地布置在第一孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、具有第一端和第二端的第二紧固件，其中第二紧固件可滑动布置在第二孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、第一可弹性压缩设备，其布置在板和第一紧固件的第一端和/或第二端之间、和第二可弹性压缩设备，其布置在板和第二紧固件的第一端和/或第二端之间，其中被配置成接收管的一端的部分(a)布置在施加器和板之间，并且(b)与板和管接触。在一些实施例中，所述设备包含由板限定的第三孔、具有第一端和第二端的第三紧固件，其中第三紧固件可滑动地布置在第三孔中，并且第三紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和第三可弹性压缩设备，其布置在板和第三紧固件的第一端和/或第二端之间。在一些实施例中，所述设备包含由板限定的第四孔、具有第一端和第二端的第四紧固件，其中第四紧固件可滑动地布置在第四孔中，并且第四紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和第四可弹性压缩设备，其布置在板和第四紧固件的第一端和/或第二端之间。第一、第二、第三和第四可弹性压缩设备可以相同或不同。在一些实施例中，第一、第二、第三或第四可弹性压缩设备包含一个或多个碟形弹簧，其分别可滑动地安装在第一头部单元的第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件或第四紧固件上。在一些实施例中，所述设备包含1到1,000个、1到750个、1到500个、1到250个、1到100个、1到50个、1到25个或2到24个碟形弹簧，其分别可滑动地安装在第一头部单元的第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件或第四紧固件上。

在一些实施例中，本文的设备的一个或多个盘形弹簧包含KEY

盘形弹簧(美国)，其通常被称为“

垫圈”。

第一头部单元可以接触管的一部分，例如管的第一端。第一头部单元可以包含第一密封件，其中管的一部分，例如管的第一端接触第一密封件。第一密封件可以包含任何已知的密封件，并且可以被选择以防止或消除流体泄漏的可能性，和/或承受本文的方法的一个或多个参数，例如压力。第一密封件可以布置在允许其接触管的第一端和第一头部单元的任何位置处。例如，第一密封件可以(i)环绕管的外表面(例如，基本上圆柱形的管的圆周)，(ii)接触管的末端部分(例如，限定入口的表面)或(iii)其组合。

在一些实施例中，第一密封件包含橡胶。例如，第一密封件可以包含橡胶环，当管的接触第一头部单元的部分，例如第一端(例如，第一盖)是基本上圆柱形的时，所述橡胶环可以是基本上圆形的。在一些实施例中，第一密封件包含金属，例如金属环。在一些实施例中，第一头部单元包含被配置成接收管的一部分，例如管的第一端(例如，第一盖)的凹陷。当存在时，第一密封件可以布置在凹陷中。在一些实施例中，第一头部单元包含被配置成接收密封件的至少一部分的凹陷，并且密封件布置在第一头部单元的凹陷中。在一些实施例中，管(例如，盖)包含被配置成接收密封件的至少一部分的凹陷，并且密封件布置在管的凹陷中。管的凹陷可以位于盖或管的其它部分中，并且在一些实施例中，可以环绕管的外表面(例如，基本上圆柱形的管的圆周)。在一些实施例中，第一头部单元包含被配置成接收密封件的第一部分的凹陷，并且管(例如，盖)包含被配置成接收密封件的第二部分的凹陷，并且密封件布置在第一头部单元和管的凹陷中。第一头部单元通常可以具有能够适应孔并接触管的任何形状。

如本文使用，术语“密封件”、短语“第一密封件”、短语“第二密封件”等是指两个物体之间的封闭，其消除或降低两个物体之间的流体泄漏的可能性。“密封件”可以包含(i)两个物体之间的接触(例如，两个物体被焊接、钎焊、紧固、夹紧、用粘合剂粘合在一起等)，(ii)布置在两个物体之间并与其接触的装置，或(iii)其组合。布置在两个物体之间并与其接触的装置可以包含例如橡胶密封件(例如，

橡胶密封件)、金属密封件(例如，PARKER

金属密封件)、垫圈等。

头部单元可以限定一个或多个孔，所述孔被配置成向管的入口提供流体，或允许离开管的出口的流体离开头部单元。所述一个或多个孔可以包含一个或多个通道，例如图5C所描绘的那些。头部单元可以限定一个或多个孔，用于固定夹具或其它装置的紧固件可滑动地布置在所述孔中。

图5A描绘了头部单元的一个实施例。头部单元500包含被配置成接收管的第一端的凹陷510和布置在凹陷510中的环形密封件520，所述环形密封件可以是金属或橡胶密封件。头部单元500还限定四个孔(530，531，532，533)，紧固件可以可滑动地布置在所述孔中。头部单元500还限定孔534，其可以允许将流体提供到管的入口。第一头部单元、第二头部单元或第一头部单元和第二头部单元两者可以具有图5A所描绘的结构。

图5B(前视图)和图5C(横截面视图)描绘了头部单元的另一个实施例。头部单元540限定被配置成接收布置在第一圆形凹陷541中的环形密封件的第一圆形凹陷541，所述环形密封件可以是金属或橡胶密封件。头部单元540还限定四个孔(542，543，544，545)，紧固件可以可滑动地布置在所述孔中。头部单元540还限定第二圆形凹陷546，并且包含用螺钉548可固定地安装在第二圆形凹陷546中的筛网547。头部单元540还限定四个孔(549，550，551，552)，其可以容纳夹具或其它装置的一部分。头部单元540包含两个通道(555，556)，其中的一者或两者可以用于将流体引导到第二圆形凹陷546，或从第二圆形凹陷546移除流体。

图5D(侧视图)和图5E(侧视图)描绘了头部单元的另一个实施例。头部单元560包含两个部件：被配置成接收管的一端的部分561和板562。被配置成接收管的一端的部分561包含在例如头部单元560被如图10所描绘部署时接触板562的平坦表面564的圆形表面563。头部单元560限定被配置成接收布置在第一圆形凹陷565中的环形密封件的第一圆形凹陷565，所述环形密封件可以是金属或橡胶密封件。头部单元560的板562还限定四个孔(566，567，568，569)，紧固件可以可滑动地布置在所述孔中。头部单元560还限定第二圆形凹陷570，其可以接收管的一端，并且允许流体经由图5D的孔571设置在管中或从头部单元560移除，所述孔与第二圆形凹陷570进行流体连通。头部单元560还限定四个孔(572，573，574，575)，其可以容纳夹具或其它装置的一部分。

在一些实施例中，管可以包含盖，并且盖可以焊接到、夹持到或包含头部单元(例如，盖和头部单元是单个物体的整体部分)。因此，可以不包含密封件。

在一些实施例中，所述设备还包含限定第一孔的第二头部单元、具有第一端和第二端的第一紧固件，其中第一紧固件可滑动地布置在第一孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和第一可弹性压缩设备，其布置在第二头部单元和第一紧固件的第一端和/或第二端之间。

在一些实施例中，所述设备还包含限定第一孔和第二孔的第二头部单元、具有第一端和第二端的第一紧固件，其中第一紧固件可滑动地布置在第一孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、具有第一端和第二端的第二紧固件，其中第二紧固件可滑动地布置在第二孔中，并且第一紧固件的第二端可固定地安装到施加器、第一可弹性压缩设备，其布置在第二头部单元和第一紧固件的第一端和/或第二端之间、和第二可弹性压缩设备，其布置在第二头部单元和第二紧固件的第一端和/或第二端之间，其中管的第二端和第二头部单元彼此接触。在一些实施例中，所述设备包含由第二头部单元限定的第三孔、具有第一端和第二端的第三紧固件，其中第三紧固件可滑动地布置在第三孔中，并且第三紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和第三可弹性压缩设备，其布置在第二头部单元和第三紧固件的第一端和/或第二端之间。在一些实施例中，所述设备包含由第二头部单元限定的第四孔、具有第一端和第二端的第四紧固件，其中第四紧固件可滑动地布置在第四孔中，并且第四紧固件的第二端可固定地安装到施加器、和第四可弹性压缩设备，其布置在第二头部单元和第四紧固件的第一端和/或第二端之间。第一、第二、第三和第四可弹性压缩设备可以与为第一头部单元选择的那些相同或不同。在一些实施例中，第一、第二、第三或第四可弹性压缩设备包含一个或多个碟形弹簧，其分别可滑动地安装在第二头部单元的第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件或第四紧固件上。在一些实施例中，所述设备包含1到1,000个、1到750个、1到500个、1到250个、1到100个、1到50个、1到25个或2到24个碟形弹簧，其分别可滑动地安装在第二头部单元的第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件或第四紧固件上。

第二头部单元可以接触管的一部分，例如管的第二端。第二头部单元可以包含第二密封件，其中管的一部分，例如管的第二端(例如，第二盖)接触第二密封件。第二密封件可以包含任何已知的密封件，并且可以被选择以防止或消除流体泄漏的可能性，和/或承受本文的方法的一个或多个参数，例如压力。在一些实施例中，第二密封件包含橡胶。例如，第二密封件可以包含橡胶环，当管的接触第二头部单元的部分，例如第二端(例如，第二盖)是基本上圆柱形的时，所述橡胶环可以是基本上圆形的。在一些实施例中，第二密封件包含金属，例如金属环。在一些实施例中，第二头部单元包含被配置成接收管的一部分，例如管的第二端(例如，第二盖)的凹陷。当存在时，第二密封件可以布置在凹陷中。在一些实施例中，第二头部单元包含被配置成接收密封件的至少一部分的凹陷，并且密封件布置在第二头部单元的凹陷中。在一些实施例中，管(例如，盖)包含被配置成接收密封件的至少一部分的凹陷，并且密封件布置在管的凹陷中。在一些实施例中，第二头部单元包含被配置成接收密封件的第一部分的凹陷，并且管(例如，盖)包含被配置成接收密封件的第二部分的凹陷，并且密封件布置在第二头部单元和管的凹陷中。第二头部单元通常可以具有能够适应孔并接触管的任何形状。第二头部单元通常可以具有能够适应孔并接触管的任何形状。

图6A和图6B描绘了设备的一个实施例的相对侧的视图，并且图6C描绘了设备的端视图。设备600包含(i)八腔室微波施加器的容具610和(ii)八个微波生成器620，所述微波生成器被定位成引入微波通过波导621并进入容具610的每个腔室中。管630布置在容具610中。尽管未描绘，但图6A和6B的容具610可以包含布置在容具610中的一个或多个附加管。可替代地或另外地，尽管未描绘，但容具610可以限定其中布置有一个或多个附加管的第二组孔。管630通过图5A所描绘的两个头部单元500弹簧安装到容具610。在本实施例中使用了八个紧固件640，并且八个紧固件640中的每一个紧固件可滑动地布置在头部单元500的单独的孔(530，531，532，533)中。本实施例的八个紧固件640是螺栓，其具有安装到容具的螺纹端和具有扩大部的第二端641，所述扩大部被配置成保持八对碟形弹簧650，所述碟形弹簧在头部单元500和紧固件640的第二端641之间可滑动地安装在每个紧固件640上。如本文所述，图6A和图6B的设备还可以在操作期间以0°(如所示)到90°的任何角度如本文所述布置，从而允许设备以上流或下流模式操作。

在一些实施例中，所述设备包含可固定地安装到施加器的头部单元。在一些实施例中，所述设备包含第一头部单元和第二头部单元，并且第一头部单元和第二头部单元中的一者或两者可固定地安装到施加器。

例如，图5A所描绘的头部单元的实施例可以可固定地安装到施加器，如图7所描绘。图7描绘了图6A的容具610的右侧的侧视图，但具有图5A的可固定地附联的头部单元500。图7的设备700包含图6A的容具610和通过紧固件740可固定地安装到容具的第二头部单元500，所述紧固件可滑动地布置在头部单元500的孔(531，533(示出)，530，532(未示出))中。紧固件具有连接到容具610的螺纹端(未示出)和保持头部单元500的扩大端。图7的装置的左侧与图6A的左侧相同。

图5A所描绘的头部单元的实施例可以可固定地安装到施加器，如图8所描绘。图8描绘了图6A的容具610的右侧的侧视图，但具有图5A的可固定地附联的头部单元500。图8的设备800包含图6A的容具610和通过紧固件740可固定地安装到线轴800的第二头部单元500，所述紧固件可滑动地布置在头部单元500的孔(531，533(示出)，530，532(未示出))中。线轴800又通过紧固件801安装到施加器。紧固件740具有连接到线轴800的螺纹端(未示出)和保持头部单元500的扩大端。图7的装置的左侧与图6A的左侧相同。在一些实施例(未示出)中，可弹性压缩设备(例如，一个或多个碟形弹簧)在线轴800和第二头部单元500之间的位置处安装在每个紧固件740上。

图5B和图5C所描绘的头部单元的实施例可以可固定地安装到施加器，如图9A所描绘。图9A描绘了图6A的容具610的右侧的侧视图，但具有(i)布置在容具610中的图1F的管160和(ii)可固定地安装到容具610的图5B和图5C的头部单元540。图9A的设备810包含图6A的容具610和通过紧固件740可固定地安装到容具610的第二头部单元540，所述紧固件可滑动地布置在头部单元540的孔(543，545(示出)，542，544(未示出))中。管160的盖165的凸缘167接触头部单元540和设置在第一圆形凹陷541(未示出)中的圆形密封件(例如，金属环(未示出))。图9A的密封件还包含接触盖165的凸缘167的夹具811。夹具811用紧固件812可固定地安装到头部单元540，所述紧固件可滑动地布置在孔(550，552(示出)，549，551(未示出))中。一系列碟形弹簧813可滑动地布置在紧固件812上。紧固件(740，812)具有分别连接到容具610和夹具811的螺纹端(未示出)和尺寸大于头部单元540的相对应孔的扩大端。图9A的装置的左侧与图6A的左侧相同。在一些实施例中，图9A所描绘的设备包含布置在头部单元540和紧固件740的扩大端之间的一个或多个可弹性压缩设备。在一些实施例中，图9A所描绘的设备包含线轴，例如图8的线轴，其布置在头部单元540和容具610之间。当包含线轴时，一个或多个可弹性压缩设备可以在线轴和头部单元540之间的位置处可滑动地布置在一个或多个紧固件740上。在一些实施例中，图9A所描绘的设备包含屏蔽材料，例如微波屏蔽材料(参见例如图9B)，其布置在头部单元540和容具610之间。在一些实施例中，紧固件740的一个或多个扩大端焊接或钎焊到头部单元540。尽管图9A所描绘的夹具811仅接触凸缘167的一部分，但夹具通常可以接触凸缘或盖的其它特征的任何或所有部分。

图5B和图5C所描绘的头部单元的实施例可以可固定地安装到施加器，如图9B所描绘。图9B包含与图9A相同的组件以及间隔块743，所述间隔块可以用作屏蔽材料，例如微波屏蔽材料。间隔块743包含被配置成容纳管163、盖165和紧固件740的孔，并且在一些实施例中是金属间隔块。紧固件740包含扩大部分741，其保持间隔块743和容具610之间的间隙。在一些实施例中，间隔块或其它屏蔽材料可以接触容具，例如图9B的容具610。图9B所描绘的设备还包含一系列碟形弹簧742，所述碟形弹簧在间隔块743和第二头部单元540之间可滑动地安装在紧固件740上。碟形弹簧742可以适应可能在本文提供的方法期间发生的第一头部单元540和/或间隔块743的膨胀。

图5D和图5E所描绘的头部单元的实施例可以可固定地安装到施加器，如图10所描绘。图10描绘了图6A的容具610的左侧的侧视图，但具有(i)布置在容具610中的图1F的管160和(ii)弹簧安装到容具610的图5D和图5E的头部单元560。图10的设备820包含图6A的容具610和通过紧固件740可固定地安装到容具610的第一头部单元560，所述紧固件可滑动地布置在头部单元560的板562的孔(566，568(示出)，567，569(未示出))中。管160的盖165的凸缘167接触(i)头部单元的被配置成接收管160的部分561和(ii)设置在第一圆形凹陷565(未示出)中的圆形密封件(例如，金属或橡胶环(未示出))。图10的密封件还包含接触盖165的凸缘167的夹具821。夹具821用紧固件822可固定地安装到头部单元560，所述紧固件可滑动地布置在孔(572，574(示出)，573，575(未示出))中。紧固件(740，822)具有分别连接到容具610和夹具821的螺纹端(未示出)和尺寸大于头部单元560的板562的相对应孔的扩大端。图10所描绘的设备820包含八对碟形弹簧823，所述碟形弹簧在头部单元560的板562和紧固件740的扩大端之间可滑动地布置在紧固件740上。图10的装置的右侧可以与图9A或图9B相同。在一些实施例中，图10所描绘的设备包含线轴，例如图8的线轴，其布置在头部单元560和容具610之间。当包含线轴时，一个或多个可弹性压缩设备可以在线轴和头部单元560之间的位置处可滑动地布置在一个或多个紧固件740上。在一些实施例中，图10所描绘的设备包含屏蔽材料，例如微波屏蔽材料，其布置在头部单元560和容具610之间。尽管图10所描绘的夹具821仅接触凸缘167的一部分，但夹具通常可以接触凸缘或盖的其它特征的任何或所有部分。

在一些实施例中，头部单元可固定地安装到管。例如，(i)第一头部单元可以可固定地安装到管的第一端，(ii)第二头部单元可以可固定地安装到管的第二端，或(iii)第一头部单元可以可固定地安装到管的第一端，并且第二头部单元可以可固定地安装到管的第二端。通过将头部单元的至少一部分焊接到管的至少一部分，头部单元可以可固定地安装到管。例如，当管包含金属盖(例如，

合金金属盖)时，金属盖可以焊接到头部单元。在一些实施例中，(i)第一头部单元焊接到管的第一端，(ii)第二头部单元焊接到管的第二端，或(iii)第一头部单元焊接到管的第一端，并且第二头部单元焊接到管的第二端。

施加器通常可以由任何材料制成，包含能够保持微波的材料。在一些实施例中，施加器由金属形成，例如不锈钢。

施加器可以具有任何厚度的外壁和/或内壁(例如，分隔容具的腔室的那些)。在一些实施例中，外壁和/或内壁具有约0.0002m到约0.05m、约0.0005m到约0.05m、约0.001m到约0.04m、约0.002m到约0.03m、约0.002m到约0.02m、约0.002m到约0.01m、约0.002m到约0.05m、约0.002m到约0.005m、约0.003m到约0.004m或约0.003m到约0.0032m的厚度。容具和容具的腔室通常可以具有任何尺寸。如果容具包含两个或更多个腔室，则每个腔室可以具有相同的尺寸或不同的尺寸。容具或模块化单元的腔室可以是多边形腔室(例如，正方形、矩形、三角形等的横截面形状)或非多边形腔室(例如，圆形、椭圆形等的横截面形状)。容具和/或容具或模块化单元中的腔室可以被配置(例如，分成适当尺寸)作为多模腔室或单模腔室。容具和/或容具或模块化单元中的腔室可以被配置(例如，分成适当尺寸)，使得电磁波的至少一部分，例如多个微波被引导到管或管中的感受器材料，这可以改善加热效率。

在一些实施例中，施加器可以包含一个或多个传感器。所述一个或多个传感器可以包含温度传感器，例如红外温度传感器。温度传感器可以用于监测或确定管的温度，例如管的外部温度。施加器的一个或多个腔室可以包含温度传感器，其可允许确定和/或监测沿管的温度梯度。当通过管的流体被加热时，管的温度从其第一端到其第二端可能有所增加。通过监测或确定这种梯度，可以进行调整以以任何期望的方式控制温度梯度。所述一个或多个传感器可以包含距离检测传感器。所述一个或多个传感器可以与控制器通信，所述控制器响应于由所述一个或多个传感器收集的数据来调整设备或系统的组件，例如微波生成器的一个或多个参数。例如，控制器可以响应于从一个或多个传感器，例如温度传感器收集的数据来调整微波生成器的一个或多个参数(例如，功率、频率等)。

电子波发射结构

在一些实施例中，本文提供的设备包含电磁波发射结构。电磁波发射结构可以被配置成将电磁波引入容器(例如，管)的内部体积中，以辐照内部体积中含有的感受器粒子。

在一些实施例中，电磁波发射结构包含容器(例如，管)的电磁波透明部分，电磁波可以通过所述电磁波透明部分从容器外部进入容器(例如，管)的内部体积。

在一些实施例中，如本文所述，容器包含由构成容器的电磁波透明部分的电磁波透明材料形成的管状部分。

在一些实施例中，电磁波发射结构包含或还包含用于引导电磁波通过电磁波透明部分并进入内部体积的施加器。

如本文所述，容器(例如，管)可以包含两个金属端盖，其中一个金属端盖联接到管状部分的每一端。管状部分可以是整体管状部分，例如本文所述的那些。

在一些实施例中，电磁波发射结构至少部分地设置在容器(例如，管)中。

感受器材料

如本文使用，短语“感受器材料”是指将如微波等电磁能转换为热量的材料。感受器材料可以包含金属、半金属、电介质或其组合。感受器材料可以包含金属氧化物，例如氧化铁。在一些实施例中，感受器材料包含碳化硅。在一些实施例中，感受器材料包含碳化硅、磁铁矿、沸石、石英、铁氧体、碳黑、石墨、花岗岩或其组合。在一些实施例中，感受器材料包含磁铁矿。在一些实施例中，以感受器材料的重量计，感受器材料包含至少25重量％、至少50重量％、至少75重量％或100重量％的量的磁铁矿。例如，感受器材料可以包含(i)以感受器材料的重量计，至少25重量％、至少50重量％、至少75重量％的量的磁铁矿，和(ii)填料和/或第二感受器材料，例如除磁铁矿之外的氧化铁。在一些实施例中，以感受器材料的重量计，感受器材料包含至少5重量％、至少10重量％、至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％、至少50重量％、至少75重量％或100重量％的量的金属、半金属、电介质或其组合。

感受器材料可以为任何形式。例如，感受器材料可以为颗粒形式、整体形式或其组合。当感受器粒子为颗粒形式时，所述粒子可以彼此物理结合或彼此不物理结合。感受器材料可以包含烧结材料，例如感受器材料的多个烧结粒子。感受器材料可以包含多孔材料，例如感受器材料的多孔粒子和/或感受器材料的多孔整体。在一些实施例中，感受器材料的形式允许流体设置在管中和/或通过管。在一些实施例中，感受器材料的形式允许管外部的流体或其它材料被加热。例如，流体或材料，例如纺织品可以接触管的外表面，从而加热流体或材料。

当感受器材料为颗粒形式时，所述粒子可以具有基本上均匀的尺寸或不均匀的尺寸；并且所述粒子可以具有任何规则或不规则的形状(例如，球、塞、屑、针等)。当呈颗粒形式时，感受器材料可以具有约1nm到约10mm、约5nm到约10mm、约10nm到约10mm、约50nm到约10mm、约100nm到约10mm、约500nm到约10mm、约1μm到约10mm、约25μm到约10mm、约75μm到约10mm、约0.1mm到约10mm、约0.5mm到约10mm、约0.5mm到约8mm、约0.5mm到约7mm、约0.1mm到约5mm、约0.5mm到约5mm、约0.5mm到约4mm、约0.5mm到约3mm或约0.5mm到约2mm的平均最大尺寸。在一些实施例中，感受器材料为颗粒形式，并且感受器材料具有约1nm到约50nm、约3nm到约40nm或约3nm到约35nm的平均最大尺寸。例如，感受器材料可以包含平均直径为约3nm到约32nm的Fe₃O₄纳米粒子。感受器材料可以包含通过任何已知技术，例如无种子热解技术(参见例如Mohapatra,J.等人《物理化学及化学物理(Phys.Chem.Chem.Phys.)》,2018,20,12879-12887)合成的纳米粒子。当感受器材料的粒子是基本上球形的或是球形的时，平均最大尺寸是平均最大直径。不希望受任何特定理论的束缚，据信感受器材料的粒子的尺寸的选择可以改变本文的方法的一个或多个特性，例如加热效率、压降等，并且因此可以相应地选择粒子尺寸。

管的内部储存器可以含有任何量的感受器材料。在一些实施例中，感受器材料存在于管的内部储存器(或当存在一个或多个保持装置并因此限定可用部分时，存在于内部储存器管的可用部分)中，其量为内部储存器或其可用部分的约30体积％到约100体积％、内部储存器或其可用部分的约50体积％到约100体积％、内部储存器或其可用部分的约70体积％到约100体积％、内部储存器或其可用部分的约90体积％到约100体积％、内部储存器或其可用部分的约100体积％。

在一些实施例中，管的内部储存器含有一定量的感受器材料，其允许流体设置在管中。在一些实施例中，感受器材料存在于管的内部储存器(或当存在一个或多个保持装置并因此限定可用部分时，存在于内部储存器管的可用部分)中，其量为内部储存器或其可用部分的约30体积％到约90体积％、内部储存器或其可用部分的约30体积％到约80体积％、内部储存器或其可用部分的约30体积％到约70体积％、内部储存器或其可用部分的约40体积％到约60体积％、内部储存器或其可用部分的约50体积％。

当感受器材料为整体形式时，感受器材料整体可以具有任何尺寸或形状，这允许(i)其设置在管中或管内的外壳中，(ii)流体通过管，或(iii)其组合。在一些实施例中，感受器材料整体包含长:宽比为至少3:1的一个或多个细长整体(例如，形状为圆柱形)，从而形成“管中管”配置，其中流体可以通过至少部分地由细长整体的外表面和管的内表面限定的区域。在一些实施例中，两个或更多个细长整体以任何方式布置在管中。在一些实施例中，感受器材料整体具有对应于管的内部储存器或其可用部分的尺寸的尺寸或形状，当管被配置成加热管外部的流体或材料(例如，接触管的外表面的流体或材料)时，这可能是期望的。在一些实施例中，所述一个或多个整体包含以任何方式布置在管中的长:宽比小于3:1(例如，形状为球形、矩形、正方形、椭圆形)的一个或多个胶囊形整体。当两个或更多个整体存在于管中时，所述两个或更多个整体可以以任何规则或不规则图案布置在管中。

图1I(侧视图)描绘了管的一个实施例。图1I的管180是基本上圆柱形的并且具有第一端181和第二端182。管180包含由微波透明材料形成的中间部分183、第一端181处的第一盖184和第二端182处的第二盖185。第一盖184和第二盖185可以任选地包含例如图1B和图1C所描绘的入口和出口。图IJ和图IK描绘了图1I的管180的替代横截面视图。在一些实施例中，管180具有图1J所描绘的横截面视图。图1J描绘了其中设置有感受器材料187的粒子的外壳186和外壳186和管180的内表面之间的通道188，当管180包含入口和出口时，流体可以流动通过所述通道。在一些实施例中，管180具有图1K所描绘的横截面视图。图1K描绘了布置在管180中的圆柱形感受器材料整体189的阵列。当管180包含入口和出口时，流体可以在通道190中流动，所述通道包含圆柱形感受器材料整体189和管180的内表面之间的空间。在一些实施例中(未示出)，一个或多个感受器材料整体189设置在图1J的外壳186中。

感受器材料可以包含一种或多种添加剂。所述一种或多种添加剂可以包含任何材料，例如填料，其(i)与感受器材料一起设置在管中(例如，均匀地或不均匀地分散在感受器材料中)，并且(ii)不能将多个微波转化为热量。可以出于任何原因包含填料，例如为了易于处理感受器材料、降低管中的流体流的阻力、实现感受器材料在管中的不同分散等。填料可以用于实现管内的感受器材料的浓度梯度。例如，填料可以允许设置在管中的流体遇到随着流体通过管而连续地或间歇地增加(或减少)的感受器材料的浓度或量。以感受器材料的重量计，所述一种或多种添加剂可以以不超过50重量％的总量存在于感受器材料中。换言之，如果包含两种添加剂的感受器材料的质量为100g，则所述两种添加剂的质量之和不会超过50g。在一些实施例中，以感受器材料的重量计，一种或多种添加剂以约0.001重量％到10重量％的量存在于感受器材料中。

微波生成器

任何已知的微波生成器可以包含在设备中或用于本文所述的方法中。当设备包含两个或更多个微波生成器时，所述两个或更多个微波生成器可以相同或不同。当设备包含两个或更多个微波生成器时，所述两个或更多个微波生成器可以在本文所述的方法期间以相同或不同的参数(例如，功率、频率、波长等)操作。

所述一个或多个微波生成器可以包含磁控管连续波(CW)或脉冲微波生成器、固态固定频率或可变频率微波生成器、或其组合。所述一个或多个微波生成器通常可以具有任何功率(例如，200W到100kW)和/或以任何频率(例如，915MHz到28GHz)和/或波长(1mm到1m)操作。所述一个或多个微波生成器可以包含市售微波生成器，例如

微波生成器(德希内斯-尚皮埃，法国)。所述一个或多个微波生成器可以包含选自下表的一个或多个微波生成器：

实施例编号	类型	频率	功率
				1	磁控管CW或脉冲	2.45GHz	2kW
2	磁控管CW或脉冲	2.45GHz	3kW
				3	磁控管CW或脉冲	2.45GHz	6kW
4	固态固定或可变频率	2.45GHz	200W
				5	固态固定或可变频率	2.45GHz	450W
6	磁控管CW或脉冲	915MHz	18kW
				7	磁控管CW或脉冲	915MHz	36kW
8	磁控管CW或脉冲	915MHz	54kW
				9	磁控管CW或脉冲	915MHz	72kW
10	磁控管CW或脉冲	915MHz	75kW
				11	磁控管CW或脉冲	915MHz	100kW
12	固态固定或可变频率	915MHz	600W

在一些实施例中，所述一个或多个微波生成器包含独立地选自上表的实施例1到12的一到十个微波生成器。

方法

本文的设备可以用于进行用于加热材料，例如流体、固体或其组合的方法。所述方法可以包含使流体通过含有用电磁波辐照的感受器材料的管。所述方法可以包含将材料，例如固体或流体布置在含有用电磁波辐照的感受器材料的管附近。

可以使流体或其一部分通过管一次或多次，直到达到期望温度。可以以任何方式收集和使用由本文的设备和方法加热的流体，例如为另外的工艺提供热量。

在一些实施例中，所述方法包含使流体与加热的感受器材料，例如感受器粒子接触，从而以至少100摄氏度/分钟、至少200摄氏度/分钟、至少300摄氏度/分钟、至少400摄氏度/分钟或至少500摄氏度/分钟的速率加热流体。所述方法可以包含分批工艺或连续工艺。在一些实施例中，步骤(b)包含使流体流动通过一定体积的加热的感受器粒子。在一些实施例中，步骤(a)和(b)在接收感受器粒子和流体的公共容器(例如，管)中进行。

在一些实施例中，所述方法包含提供如本文所述的设备；以一定流速将流体设置在容器(例如，管)的入口中；将多个电磁波引入施加器中以用所述多个电磁波辐照感受器材料的至少一部分以在流体在管中的同时生成热量，以产生加热的流体；和在管的出口处收集加热的流体。在一些实施例中，所述方法还包含(i)将加热的流体的至少一部分设置在管的入口中；(ii)将所述多个电磁波引入施加器中以用所述多个电磁波辐照感受器材料的至少一部分以在加热的流体在管中的同时生成热量，以产生进一步加热的流体；和(iii)在管的出口处收集进一步加热的流体。步骤(i)到(iii)可以重复一次或多次以产生具有增加的温度的进一步加热的流体。在一些实施例中，所述方法还包含在将加热的流体设置在入口中之前将加热的流体的温度降低至少5％。

本文所述的方法的步骤可以同时、以基本上连续的方式或其组合进行。

流体可以在容器(例如，管)中具有任何期望停留时间。流体可以具有不超过10分钟、8分钟、5分钟、3分钟或1分钟的停留时间。在一些实施例中，流体具有0.1到5分钟的停留时间。如本文使用，短语“停留时间”是指(i)当所述方法是连续的时，在流体通过容器一次期间，流体在容器(例如，管)中花费的时间，或(ii)流体与加热的感受器粒子保持接触的时间。

流体可以设置在管中或以任何流速通过一定体积的感受器材料。可以基于如管的尺寸等多个参数来选择流速。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约750升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约500升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约250升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约100升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约50升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约25升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约10升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.1升/分钟到约5升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.2升/分钟到约3升/分钟。在一些实施例中，流速为约0.2升/分钟到约1.2升/分钟。在一些实施例中，流速为约900升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约800升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约700升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约600升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约500升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约400升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约300升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约250升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约200升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约100升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约75升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约50升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为约10升/分钟到约1,000升/分钟。在一些实施例中，流速为至少5升/分钟、至少10升/分钟、至少15升/分钟或至少20升/分钟。如本文使用，术语“流速”是指流体设置在管的入口中的速率。随着流体温度的增加，流体的粘度可能会降低，从而增加流速可能会增加的可能性。一种设备或方法可以包含适应这种现象和/或对抗流速增加趋势的一个或多个特征。不希望受任何特定理论的束缚，流体的质量流速可以保持恒定，即使体积流速由于粘度变化和/或其它原因而变化。

可以通过任何已知设备将流体提供到容器(例如，管)。例如，可以使用如隔膜泵或离心泵等泵来将流体设置在管中。在一些实施例中，使用如正排量泵等泵来以一定流速将流体设置在管中。在一些实施例中，使用阀来为设置在管中的流体赋予期望流速。

在本文提供的所有或部分方法期间，容器(例如，管)内部可能存在任何压力。在一些实施例中，容器(例如，管)内部的压力小于或等于流体的临界压力。在一些实施例中，管内部的压力大于流体的临界压力。在一些实施例中，管内部的压力超过流体的临界压力至少1％、至少5％、至少10％、至少25％或至少50％。在一些实施例中，容器(例如，管)内部的压力超过流体的临界压力约1％到约50％、约5％到约50％、约10％到约50％或约25％到约50％。本参数可以消除或降低液体流体转化为气相的可能性。流体可以在设置在容器(例如，管)中之前、期间和之后保持在高于其临界压力的压力。在一些实施例中，流体在以下时间被加压：(i)被设置在容器(例如，管)中之前，(ii)在容器(例如，管)的第二端处收集期间和/或之后，或(iii)其组合。因此，在被收集以供进一步使用之后，加热的流体或进一步加热的流体可以保持在超过流体临界压力的压力。例如，当方法包含使流体流动通过一定体积的加热的感受器粒子时，流体流动通过一定体积的加热的感受器粒子可以在升高的压力下进行，以防止液体的蒸发。在一些实施例中，在本文提供的全部或部分方法期间，容器(例如，管)内部的压力为约1巴到约250巴、约1.1巴到约250巴、约5巴到约250巴、约5巴到约225巴、约5巴到约200巴、约5巴到约150巴、约5巴到约100巴或约10巴到约100巴。在一些实施例中，在本文提供的所有或部分方法期间，容器(例如，管)内部的压力为至少2巴、至少5巴、至少10巴、至少25巴、至少50巴、至少100巴、至少150巴或至少200巴。

当设置在管中时，流体可以处于高于流体的凝固点的环境温度。在一些实施例中，当流体第一次设置在管中时，流体具有约15℃到约35℃的温度。在一些实施例中，当流体第一次设置在管中时，流体具有约20℃到约30℃的温度。在一些实施例中，加热的流体或进一步加热的流体具有约50℃到约1,500℃、约100℃到约1,250℃、约100℃到约1,000℃、约100℃到约900℃、约100℃到约800℃，约100℃到约700℃、约1j00℃到约600℃、约100℃到约500℃、约200℃到约500℃、约300℃到约500℃或约400℃到约500℃的温度。在一些实施例中，加热的流体或进一步加热的流体具有约100℃到约600℃、约200℃到约600℃、约300℃到约600℃、约400℃到约600℃或约500℃到约600℃的温度。在一些实施例中，加热的流体或进一步加热的流体具有约100℃到约700℃、约200℃到约700℃、约300℃到约700℃、约400℃到约700℃、约500℃到约700℃、约600℃到约700℃的温度。

在一些实施例中，本文提供的方法将流体加热至少200℃、至少250℃、至少300℃、至少400℃或至少500℃。

在一些实施例中，如本文所述，用电磁辐射辐照的感受器材料具有约50℃到约1,500℃、约100℃到约1,250℃、约100℃到约1,000℃、约100℃到约900℃、约100℃到约800℃、约100℃到约700℃、约100℃到约600℃、约100℃到约500℃，约200℃到约500℃、约300℃到约500℃、约400℃到约500℃、约250℃到约1,500℃、约350℃到约1,500℃、约450℃到约1,500℃、约300℃到约1,000℃、约300℃到约800℃或约300℃到约700℃的温度。

在一些实施例中，本文提供的方法主要通过与加热的感受器材料的直接热交换来加热流体。换言之，施加给流体的大部分(>50％)的热量或温度增加来自与热感受器材料的直接热交换。在一些实施例中，流体的小于25％、小于20％、小于15％、小于10％或小于5％的加热由电磁能的直接吸收引起。流体直接吸收电磁能的能力可能会随着其温度的增加而降低。例如，温度增加可能会导致流体的介电常数降低，从而增加辐照感受器材料实现的加热百分比。

在一些实施例中，所述方法包含提供如本文所述的设备或系统；将材料布置在管附近；将多个电磁波引入施加器中以用所述多个电磁波辐照感受器材料的至少一部分以在材料在管附近的同时生成热量，以产生加热的材料。所述材料可以包含流体、固体或其组合。

本文提供的设备和系统可以被配置成适应将材料布置在管附近。例如，管可以从施加器延伸适合于将材料布置在管附近的一段距离。施加器可以包含允许材料布置在管附近的间隙(例如，腔室或模块化单元之间的间隙、管和孔之间的间隙等)。施加器可以包含具有一个或多个孔的腔室，所述孔允许材料布置在管附近，并且这种腔室可以与或不与电磁波的生成器相关联。

在一些实施例中，将材料布置在管附近包含使管与材料接触。例如，液体或如纺织品或其它柔性材料等固体可以接触管的外表面。在一些实施例中，如纺织品或其它柔性材料等固体的带或条的全部或一部分可以被放置成与管接触。例如，当纺织品或其它柔性材料被一个或多个辊子或以其它方式拉动时，如纺织品或其它柔性材料等固体可以与管接触。作为另一个实例，液体可以被配置成通过管附近的位置。在一些实施例中，流动的液体可以接触管的外表面。

系统

本文还提供了包含本文所述的设备的系统，包含可以用于进行本文所述的方法的系统。在一些实施例中，所述系统包含流体源、泵或压缩机、热交换器或其组合。

图11描述了系统的一个实施例。系统900包含具有如图6A、图6B和图6C所描绘的第一端901和如图8所描绘的第二端902的设备(901，902)。系统900还包含与泵920进行流体连通的流体源910。泵920将流体950从流体源910提供到设备(901，902)，所述流体被加热以产生加热的流体951。加热的流体951可以收集在储存器930中。在一些实施例中，加热的流体951被转送到另一个工艺或系统960以向所述工艺或系统提供热量。加热的流体951的至少一部分可以在被提供到设备(901，902)用于进一步加热之前被转送到热交换器940以降低其温度。泵920可以被配置成对系统的至少一部分加压。例如，管内部的压力可能会超过或不超过流体的临界压力。系统900可以被配置成使得设备901在操作期间以0°(如所示)到90°的任何角度布置，从而允许设备以上流或下流模式操作。在其它实施例中，图11的系统包含图1A-K、2A-D、3A-B、4A-D、5A-E、7、8、9A-B、10和/或12A-I的设备、特征和/或配置中的任何一个或组合。

本文提供的系统还可以包含一个或多个仪表，例如压力表、流量表或其组合。例如，可以使用压力来确保系统的至少一部分中的压力超过流体的临界压力。例如，可以使用流量表来确保流体的期望流量，或监测流速的变化，流速的变化可能在流体的加热导致粘度相应降低时发生。

流体

任何流体可以通过本文所述的方法加热。在一些实施例中，流体包含有机流体。在一些实施例中，流体包含无机流体。在一些实施例中，流体包含水性流体。如本文使用，短语“含水流体”是指包含大于50重量％的量的水的流体。在一些实施例中，流体包含离子液体。在一些实施例中，流体包含水和至少一种有机流体。在一些实施例中，流体包含水、至少一种有机流体、至少一种无机流体、至少一种离子液体或其组合。流体可以是极性流体、非极性流体或其组合。流体可以包含一种或多种固体，其可以分散和/或溶解在流体中。流体可以为任何相，例如液相、气相或其组合。例如，流体可以在设置在管中时为液相，并且所得的加热的流体可以为液相、气相或其组合。在一些实施例中，流体包含二氧化碳。有机流体可以是烃。

如本文使用，术语“烃”是指具有由碳和氢形成的结构的化合物，并且如果烃被取代，则任选地具有一个或多个取代基。在一些实施例中，烃是C₁-C₄₀烃。在一些实施例中，烃是C₁-C₃₀烃。在一些实施例中，烃是C₁-C₂₀烃。如本文使用，短语“C₁-C₄₀烃”、“C₁-C₃₀烃”、“C₁-C₂₀烃”等通常是指分别含有1到40个碳原子、1到30个碳原子或1到20个碳原子的脂肪族烃和/或芳香族烃。C₁-C₄₀烃的实例包含但不限于烷烃、环烷烃、烯烃、环烯烃、炔烃、环炔烃等，并且包含所有其经取代的、未经取代的、支链的和直链的类似物或衍生物，在每种情况下具有1到40个碳原子。环状脂肪族或芳香族烃的实例包含但不限于蒽、薁、联苯基、芴、茚满、茚、菲、苯、萘、甲苯、二甲苯、均三甲苯等，包含其所有经取代的、未经取代的、氢化的和/或经杂原子取代的衍生物。

除非另有指示，否则当用于描述化学结构或部分时，术语“取代”是指其中一个或多个氢原子被化学部分或官能团取代的所述结构或部分的衍生物，所述化学部分或官能团例如醇、烷氧基、烷酰氧基、烷氧基羰基、烯基、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、烷基羰氧基(-OC(O)烷基)、酰胺(-C(O)NH-烷基-或-烷基NHC(O)烷基)、叔胺(例如，烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基)、芳基、芳基烷基、芳氧基、偶氮基、氨基甲酰基(-NHC(O)O-烷基-或-OC(O)NH-烷基)、氨甲酰基(例如，CONH₂以及CONH-烷基、CONH-芳基和CONH-芳基烷基)、羧基、羧酸、氰基、酯、醚(例如，甲氧基、乙氧基)、卤基、卤代烷基(例如，-CCl₃、-CF₃、-C(CF₃)₃)、杂烷基、异氰酸酯、异硫氰酸酯、腈、硝基、磷酸二酯、硫化物、磺酰氨基(例如，SO₂NH₂、SO₂NR'R”)、砜、磺酰基(包含烷基磺酰基、芳基磺酰基和芳基烷基磺酰基)、亚砜、硫醇(例如，巯基、硫醚)或脲。

当烃经卤基取代时，烃可以被选自氟、氯、溴、碘或其组合的卤素部分地或完全地取代。当被一种或多种卤素原子完全地取代时，所述化合物可以被称为“全卤化碳”。例如，经氟取代的烃可以被氟原子部分地取代，或被氟原子完全地取代；当被氟原子完全地取代时，所述化合物可以被称为全氟化碳。

烷基的实例包含但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、己基、异己基、庚基、4,4-二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基。环烷基部分可以是单环或多环的，并且实例包含环丙基、环丁基、环戊基、环己基和金刚烷基。烷基部分的另外的实例具有直链、支链和/或环状部分(例如，1-乙基-4-甲基-环己基)。代表性的烯基部分包含乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、异丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、1-庚烯基、2-庚烯基、3-庚烯基、1-辛烯基、2-辛烯基、3-辛烯基、1-壬烯基、2-壬烯基、3-壬烯基、1-癸烯基、2-癸烯基和3-癸烯基。代表性的炔基部分包含乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-甲基-1-丁炔基、4-戊炔基、1-己炔基、2-己炔基、5-己炔基、1-庚炔基、2-庚炔基、6-庚炔基、1-辛炔基、2-辛炔基、7-辛炔基、1-壬炔基、2-壬炔基、8-壬炔基、1-癸炔基、2-癸炔基和9-癸炔基。芳基或芳烷基部分的实例包含但不限于蒽基、薁基、联苯基、芴基、茚满、茚基、萘基、菲基、苯基、1,2,3,4-四氢萘、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、苄基等，包含其任何经杂原子取代的衍生物。

流体可以包含一种或多种添加剂。在一些实施例中，所述一种或多种添加剂包含示踪剂，例如染料。以流体的重量计，所述一种或多种添加剂可以以不超过10重量％的总量存在于流体中。换言之，如果包含两种添加剂的流体的质量为100g，则所述两种添加剂的质量之和不会超过10g。在一些实施例中，以流体的重量计，一种或多种添加剂以约0.001重量％到5重量％的量存在于流体中。

所有引用的出版物均通过引用整体并入本文。此外，在通过引用并入本文的参考文献中的术语的定义或用途与本文提供的所述术语的定义不一致或相反时，应用本文提供的所述术语的定义，而不应用参考文献中的所述术语的定义。

尽管已经讨论了常规技术的某些方面以便于各个实施例的公开，但本申请人决不否认这些技术方面，并且经考虑，本公开可以涵盖本文讨论的一个或多个常规技术方面。

本公开可以解决已知方法和工艺的一个或多个问题和缺陷。然而，经考虑，各个实施例在解决多个技术领域中的其它问题和缺陷方面可能证明是有用的。因此，本公开不应被解释为限于解决本文讨论的任何特定问题或缺陷。

在本说明书中，如果提及或讨论了文件、行为或知识项，则这种提及或讨论并不是承认所述文件、行为或知识项或其任何组合在优先权日期可公开获得、为公众所已知、属于常识的一部分或根据适用的法律规定构成现有技术；或已知其与解决本说明书所涉及的任何问题的尝试相关。

在本文提供的描述中，术语“包含”、“是”、“含有”、“具有”和“包括”以开放方式使用，因此应被解释意指“包含但不限于”。当方法或设备被要求或描述为“包括”各个步骤或组件时，所述方法或设备也可以“由”所述各个步骤或组件“组成”或“基本上由其组成”，除非另有说明。

术语“一个/一种(a/an)”和“所述(the)”旨在包含复数个替代方式，例如至少一个。例如，“流体”、“感受器材料”、“管”等的公开旨在涵盖多于一种流体、感受器材料、管等中的一种或其混合物或组合，除非另有规定。

本文可以公开各种数值范围。除非另外规定，否则当申请人公开或要求保护任何类型的范围时，申请人旨在单独地公开或要求保护这类范围可能合理涵盖的每个可能数值，包含所述范围的端点以及其中所涵盖的任何子范围和子范围组合。此外，本文公开的范围的所有端点值为近似值。作为一个代表性实例，在一些实施例中，申请人公开了管具有约30mm到约44mm的内径。这个范围应被解释为涵盖约30mm和约44mm，并且进一步涵盖“约”31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm和43mm中的每一个，包含任何这些值之间的任何范围和子范围。

如本文使用，术语“约”意值与其一起使用的数字的数值加或减10％。

示例性实施例

以下实施例是本文描述的设备、系统和方法的非限制性实例。设想了其它实施例。

实施例1.一种设备—

(A)其包括至少部分地由电磁波透明材料形成的管；和施加器；其中(i)所述管的第一端可固定地安装或弹簧安装到所述施加器，并且(ii)所述管的至少一部分布置在所述施加器中，或(iii)其组合；或

(B)其包括至少部分地由电磁波透明材料形成的管；设置在所述管中的感受器材料；和施加器，其中(i)所述管的第一端可固定地安装或弹簧安装到所述施加器，并且(ii)所述管的至少一部分和所述管中的所述感受器材料的至少一部分布置所述在施加器中；或

(C)其包括至少部分地由电磁波透明材料形成的管；设置在所述管中的感受器材料；和施加器，其中(i)所述管的第一端可固定地安装或弹簧安装到所述施加器，(ii)所述管的第二端可固定地安装或弹簧安装到所述施加器，并且(iii)所述管的至少一部分和所述管中的所述感受器材料的至少一部分布置所述在施加器中；或

(D)其用于由电磁能辐照的多个感受器粒子加热流体，所述设备包括：容器，其限定被配置成接收所述感受器粒子的内部体积；至少一个保持装置，其设置在所述内部体积中或附近，并且被配置成将所述感受器粒子保持在所述内部体积中，同时允许流体流出所述内部体积；和电磁波发射结构，其被配置成将电磁波引入所述内部体积中，以辐照所述内部体积中含有的所述感受器粒子；或

(E)其包括至少部分地由电磁波透明材料形成的管；和施加器；其中(i)所述管的至少第一部分从所述施加器突出，并且(ii)所述管的至少第二部分布置在所述施加器中。

实施例2.根据实施例1所述的设备，其中所述管包括入口和出口。

实施例3.根据实施例1或2所述的设备，其进一步包括一个或多个微波生成器，其中所述一个或多个微波生成器被定位成将多个微波引入所述施加器中以用所述多个微波辐照所述感受器材料的所述至少一部分。

实施例4.根据实施例1到3中任一项所述的设备，其中所述电磁波透明材料包括微波透明材料。

实施例5.根据实施例4所述的设备，其中所述微波透明材料包括陶瓷、聚合物、玻璃或其组合。

实施例6.根据实施例4所述的设备，其中所述微波透明材料包括(i)氧化铝、(ii)熔融石英、(iii)氮化硅、(iv)包含硅、铝、氮、氧或其组合的陶瓷或(v)其组合。

实施例7.根据实施例1到6中任一项所述的设备，其中所述管具有整体结构。

实施例8.根据实施例1到6中任一项所述的设备，其中所述管包括布置在所述管的所述第一端处的第一盖、布置在所述管的所述第二端处的第二盖或分别布置在所述管的所述第一端和所述第二端处的第一盖和第二盖。

实施例9.根据实施例8所述的设备，其中所述第一盖、所述第二盖或所述第一盖和所述第二盖两者包括金属。

实施例10.根据实施例9所述的设备，其中所述金属包括合金，所述合金包括铁、钴和镍(例如，

合金)。

实施例11.根据实施例9或10所述的设备，其中所述管的一部分包括陶瓷，并且所述第一盖、所述第二盖或所述第一盖和所述第二盖两者通过陶瓷-金属钎焊、粘合剂或其组合连结到所述陶瓷。

实施例12.根据实施例1到11中任一项所述的设备，其中(A)所述感受器材料包含金属、半金属、电介质或其组合，或(B)以所述感受器材料的重量计，所述感受器材料包含量为至少5重量％、至少10重量％、至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％、至少50重量％、至少75重量％或100重量％的金属、半金属、电介质或其组合。

实施例13.根据实施例1到12中任一项所述的设备，其中所述感受器材料包含金属氧化物，例如氧化铁。

实施例14.根据实施例1到13中任一项所述的设备，其中所述感受器材料包含碳化硅、磁铁矿、沸石、石英、铁氧体、碳黑、石墨、花岗岩或其组合。

实施例15.根据实施例1到14中任一项所述的设备，其中(i)所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，(ii)所述管的所述第二端可固定地安装到所述施加器，(iii)所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，并且所述管的所述第二端可固定地安装到所述施加器，(iv)所述管的所述第一端可固定地安装到所述施加器，(v)所述管的所述第二端弹簧安装到所述施加器，或(vi)所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，并且所述管的所述第二端弹簧安装到所述施加器。

实施例16.根据实施例15所述的设备，其中所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，并且所述设备进一步包括(i)限定第一孔的第一头部单元，具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，和第一可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，其中所述管的所述第一端和第一头部单元彼此接触；(ii)限定第一孔和第二孔的第一头部单元，具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，具有第一端和第二端的第二紧固件，其中所述第二紧固件可滑动地布置在所述第二孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，第一可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，和第二可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第二紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间；其中所述管的所述第一端和第一头部单元彼此接触。

实施例17.根据实施例16所述的设备，其进一步包括：由所述第一头部单元限定的第三孔；具有第一端和第二端的第三紧固件，其中所述第三紧固件可滑动地布置在所述第三孔中，并且所述第三紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和第三可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第三紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

实施例18.根据实施例17所述的设备，其进一步包括：由所述第一头部单元限定的第四孔；具有第一端和第二端的第四紧固件，其中所述第四紧固件可滑动地布置在所述第四孔中，并且所述第四紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和第四可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第四紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

实施例19.根据实施例16到18中任一项所述的设备，其中所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的一个或多个碟形弹簧。

实施例20.根据实施例16到18中任一项所述的设备，其中所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的1到24个碟形弹簧。

实施例21.根据实施例16到20中任一项所述的设备，其进一步包括第一密封件，所述第一密封件提供所述第一头部单元和所述管的所述第一端之间的封闭。

实施例22.根据实施例21所述的设备，其中所述第一密封件包括：(i)橡胶，其布置在所述第一头部单元和所述管的所述第一端之间并与其接触；(ii)夹具和/或紧固件，其保持所述第一头部单元和所述管的所述第一端之间的接触；或(iii)其组合。

实施例23.根据实施例16到22中任一项所述的设备，其中所述第一头部单元包括被配置成接收所述管的所述第一端的凹陷。

实施例24.根据实施例16到23中任一项所述的设备，其中所述设备进一步包括可固定地安装到所述施加器的第二头部单元；其中所述管的所述第二端和第二头部单元彼此接触。

实施例25.根据实施例24所述的设备，其进一步包括所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的第二密封件。

实施例26.根据实施例25所述的设备，其中所述第二密封件包括：(i)金属，其布置在所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间并与其接触；(ii)夹具和/或紧固件，其保持所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的接触；或(iii)其组合。

实施例27.根据实施例24到26中任一项所述的设备，其中所述第二头部单元包括被配置成接收所述管的所述第二端的凹陷。

实施例28.根据实施例15到23中任一项所述的设备，其中所述管的所述第二端弹簧安装到所述施加器，并且所述设备进一步包括(i)限定第一孔的第二头部单元，具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，和第一可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，其中所述管的所述第二端和第二头部单元彼此接触；或(ii)限定第一孔和第二孔的第二头部单元，具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，具有第一端和第二端的第二紧固件，其中所述第二紧固件可滑动地布置在所述第二孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，第一可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，和第二可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第二紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，

其中所述管的所述第二端和第二头部单元彼此接触。

实施例29.根据实施例28所述的设备，其进一步包括由所述第二头部单元限定的第三孔；具有第一端和第二端的第三紧固件，其中所述第三紧固件可滑动地布置在所述第三孔中，并且所述第三紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和第三可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第三紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

实施例30.根据实施例29所述的设备，其进一步包括由所述第二头部单元限定的第四孔；具有第一端和第二端的第四紧固件，其中所述第四紧固件可滑动地布置在所述第四孔中，并且所述第四紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和第四可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第四紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

实施例31.根据实施例28到30中任一项所述的设备，其中所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的一个或多个碟形弹簧。

实施例32.根据实施例28到30中任一项所述的设备，其中所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的1到24个碟形弹簧。

实施例33.根据实施例28到32中任一项所述的设备，其进一步包括所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的第二密封件。

实施例34.根据实施例33所述的设备，其中所述第二密封件包括：(i)金属，其布置在所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间并与其接触；(ii)夹具和/或紧固件，其保持所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的接触；或(iii)其组合。

实施例35.根据实施例15到34中任一项所述的设备，其中(i)所述第一头部单元可固定地安装到所述管的所述第一端，(ii)所述第二头部单元可固定地安装到所述管的所述第二端，或(iii)所述第一头部单元可固定地安装到所述管的所述第一端，并且所述第二头部单元可固定地安装到所述管的所述第二端。

实施例36.根据实施例35所述的设备，其中(i)所述第一头部单元焊接或钎焊到所述管的所述第一端，(ii)所述第二头部单元焊接或钎焊到所述管的所述第二端，或(iii)所述第一头部单元焊接或钎焊到所述管的所述第一端，并且所述第二头部单元焊接到所述管的所述第二端。

实施例37.根据前述实施例中任一项所述的设备，其中所述施用器包括容具，其(i)具有第一端和第二端，并且(ii)包括一到三十个腔室，所述腔室由以下限定：(a)所述容具的一个或多个外壁、(b)所述容具内部的一个或多个壁或(c)其组合，其中所述容具的所述第一端、所述容具的所述第二端、所述容具内部的所述一个或多个壁或其组合限定孔，并且所述管布置在由(a)所述容具的所述第一端、(b)所述容具的所述第二端、(c)所述容具内部的所述一个或多个壁或(d)其组合限定的所述孔中。

实施例38.根据实施例37所述的设备，其中所述容具进一步包括至少一个波导，所述波导包括通道，所述多个微波在进入所述一到三十个腔室中的一个腔室之前通过所述通道。

实施例39.根据实施例37或38所述的设备，其中所述容具包括四到六个腔室。

实施例40.根据实施例37或38所述的设备，其中所述设备包括三到六个微波生成器，并且所述施加器包括四到六个腔室。

实施例41.根据实施例37到40中任一项所述的设备，其中所述一个或多个微波生成器中的至少一个微波生成器(i)被定位成经由由所述容具的所述一个或多个外壁限定的孔将所述多个微波引入所述一到三十个腔室中的至少一个腔室中，(ii)被定位在所述一到三十个腔室中的至少一个腔室中，或(iii)其组合。

实施例42.根据实施例41所述的设备，其中所述一个或多个微波生成器被定位成经由由所述一个或多个外壁限定的所述孔将所述多个微波引入所述一到三十个腔室中的至少一个腔室中，并且所述一个或多个微波生成器被定位在所述至少一个波导中。

实施例43.根据实施例1到36中任一项所述的设备，其中所述施加器包括一到三十个模块化施加器单元，其中每个模块化施加器单元包括(i)具有第一侧和第二侧的腔室、(ii)由所述第一侧限定的第一孔、(iii)由所述第二侧限定的第二孔和(iv)从所述腔室的第三孔延伸的波导；其中所述一到三十个模块化施加器单元彼此相邻布置，并且所述管布置在每个模块化施加器单元的所述第一孔和所述第二孔中。

实施例44.根据实施例43所述的设备，其中所述施加器包括四到六个所述模块化施加器单元。

实施例45.根据实施例43或44所述的设备，其中所述一个或多个微波生成器中的至少一个微波生成器被定位成将多个微波引入所述一到三十个模块化施加器单元中的至少一个模块化施加器单元中。

实施例46.根据实施例43到45中任一项所述的设备，其中所述设备包括三到六个微波生成器，并且所述施加器包括四到六个所述模块化施加器单元。

实施例47.根据实施例1到46中任一项所述的设备，其中由所述电磁波透明材料形成的所述管的一部分是基本上圆柱形的。

实施例48.根据实施例47所述的设备，其中所述管具有约45mm到约60mm的外径和约30mm到约44mm的内径。

实施例49.根据实施例47所述的设备，其中所述管具有约50mm到约54mm的外径和约40mm到约44mm的内径。

实施例50.根据实施例1到49中任一项所述的设备，其中所述管具有约0.1m到约5m、约0.1m到约4m、约0.1m到约3m、约0.5m到约3m、约0.5m到约2m、约0.5m到约1.5m或约1m到约1.5m的长度。

实施例51.根据实施例1到50中任一项所述的设备，其中所述管进一步包括微波干扰器。

实施例52.根据实施例51所述的设备，其中所述微波干扰器可固定地安装在所述管的所述第二端处。

实施例53.根据实施例51或52所述的设备，其中所述微波干扰器包括线或杆，并且任选地包括(i)一个或多个突出结构和/或(ii)布置在所述线或所述杆上的凸缘。

实施例54.根据实施例1到53中任一项所述的设备，其中所述感受器材料设置在所述管的内部储存器中，并且所述设备进一步包括一个或多个保持装置，所述保持装置布置在某一位置处以(i)防止所述感受器材料从所述管的所述内部储存器逸出，(ii)控制所述感受器材料在所述管的所述内部储存器中的位置，(iii)防止感受器材料接触流体，或(iv)其组合。

实施例55.根据实施例54所述的设备，所述一个或多个保持装置是否包括筛网、外壳或其组合。

实施例56.根据实施例1到55中任一项所述的设备，其中所述感受器材料为整体形式、颗粒形式或其组合。

实施例57.根据实施例1到56中任一项所述的设备，其中所述管的纵向轴线平行于(0°)或垂直于(90°)于支撑所述设备的表面(例如，地面、地板、天花板、墙壁等)。

实施例58.根据实施例1到56中任一项所述的设备，其中所述管的纵向轴线和支撑所述设备的表面(例如，地面、地板、天花板、墙壁等)之间的角度为0°到90°、10°到90°、20°到90°、30°到90°、40°到90°、50°到90°、60°到90°、70°到90°或80°到90°。

实施例59.根据实施例1到58中任一项所述的设备，其中所述电磁波发射结构包括所述容器的电磁波透明部分，电磁波可以通过所述电磁波透明部分从所述容器外部进入所述内部体积。

实施例60.根据实施例1到59中任一项所述的设备，其中所述容器包括由构成所述容器的所述电磁波透明部分的电磁波透明材料形成的管状部分。

实施例61.根据实施例1到60中任一项所述的设备，其进一步包括用于引导电磁波通过所述电磁波透明部分并进入所述内部体积的施加器。

实施例62.根据实施例60或61所述的设备，其中(A)所述容器进一步包括两个金属端盖，其中一个金属端盖联接到所述管状部分的每一端，或(B)所述管状部分是整体的。

实施例63.根据实施例1到62中任一项所述的设备，其中所述电磁波发射结构至少部分地设置在所述容器中。

实施例64.根据实施例1到63中任一项所述的设备，其中所述保持装置具有多个开口，所述流体可以通过所述开口，但所述感受器粒子不能通过所述开口。

实施例65.根据实施例64所述的设备，其中所述保持机构中的所述开口的平均开口面积小于20平方毫米、15平方毫米、10平方毫米、5平方毫米或2平方毫米。

实施例66.根据实施例1到65中任一项所述的设备，其中所述保持装置包括联接到所述容器的筛网、联接到所述容器的穿孔板或所述容器的穿孔壁。

实施例67.根据实施例1到66中任一项所述的设备，其中所述容器进一步包括用于将所述流体接收在所述内部体积中的流体入口和用于将所述流体从所述内部体积排出的流体出口。

实施例68.根据实施例67所述的设备，其中所述至少一个保持装置包括靠近所述流体入口的第一保持结构位置和靠近所述流体出口的第二保持结构位置。

实施例69.根据实施例1到68中任一项所述的设备，其中所述容器是压力容器。

实施例70.根据实施例69所述的设备，其中所述压力容器被配置成承受至少1巴、至少5巴、至少10巴、至少15巴、至少20巴或至少25巴的压力。

实施例71.根据实施例1到70中任一项所述的设备，其进一步包括用于将所述流体提供到所述内部体积的流体源和用于将所述电磁波提供到所述内部体积的电磁波生成器。

实施例72.根据实施例71所述的设备，其中所述电磁波生成器是微波生成器。

实施例73.根据实施例1到72中任一项所述的设备，其中所述施加器包括(i)容具或模块化单元和(ii)单独的安装设备，其中所述单独的安装设备允许所述管的所述第一端可固定地或弹簧安装到所述施加器。

实施例74.一种系统，其包括根据实施例1到73中任一项所述的设备；其中设置有流体的流体源，其中所述流体源与所述管进行流体连通；和泵，其被配置成(i)将所述流体从所述流体源提供到所述管，(ii)在所述管中提供压力，其中所述泵与所述设备和所述流体源进行流体连通，或(iii)其组合。

实施例75.根据实施例74所述的系统，其进一步包括与所述管的所述第二端和所述泵进行流体连通的热交换器。

实施例76.一种方法—

(A)其用于加热材料，所述方法包括提供(i)根据实施例1到73中任一项所述的设备或(ii)根据实施例74或75所述的系统；以一定流速将流体设置在所述管的所述入口中；将多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述流体在所述管中的同时生成热量，以产生加热的流体；和在所述管的所述出口处收集所述加热的流体；或

(B)其提供设备，所述设备包括具有入口和出口的容器、设置在所述容器中的感受器材料和其中布置有所述容器的至少一部分和所述施用器的至少一部分的施用器；以一定流速将流体设置在所述管的入口中；将多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述流体在所述管中的同时生成热量，以产生加热的流体；和在所述管的所述出口处收集所述加热的流体；或

(C)其用于使用电磁能加热流体，所述方法包括(a)用电磁能辐照多个感受器粒子，从而提供加热的感受器粒子；和(b)使流体与所述加热的感受器粒子接触，从而以至少100摄氏度/分钟、至少200摄氏度/分钟、至少300摄氏度/分钟、至少400℃/分钟或至少500摄氏度/分钟的速率加热所述流体。

实施例77.根据实施例76所述的方法，其中步骤(b)包括使所述流体流动通过一定体积的所述加热的感受器粒子。

实施例78.根据实施例76或77所述的方法，其中所述流体通过所述一定体积的加热的感受器粒子的流速为至少5升/分钟、至少10升/分钟、至少15升/分钟或至少20升/分钟。

实施例79.根据实施例76到78中任一项所述的方法，其中所述流体与所述加热的感受器粒子保持接触不超过10分钟、8分钟、5分钟、3分钟或1分钟。

实施例80.根据实施例76到79中任一项所述的方法，其中步骤(b)将所述流体加热至少200℃、至少250℃、至少300℃、至少400℃或至少500℃。

实施例81.根据实施例76到80中任一项所述的方法，其中所述流体是液体，并且步骤(b)在高压下进行以防止所述液体的蒸发。

实施例82.根据实施例76到81中任一项所述的方法，其中所述感受器粒子彼此不物理结合。

实施例83.根据实施例76到82中任一项所述的方法，其中所述感受器粒子的平均粒子尺寸在0.1到5毫米的范围内。

实施例84.根据实施例76到83中任一项所述的方法，其中步骤(a)和(b)在接收所述感受器粒子和所述流体的公共容器(例如，管)中进行。

实施例85.根据实施例76到84中任一项所述的方法，其中所述容器包括电磁波透明部分，所述电磁能通过所述电磁波透明部分以加热所述感受器粒子。

实施例86.根据实施例76到85中任一项所述的方法，其中所述电磁波透明部分是由电磁波透明材料制成的管状构件。

实施例87.根据实施例76到86中任一项所述的方法，其中在步骤(a)和(b)期间，所述感受器粒子被保持在所述容器中，而所述流体流动通过所述容器。

实施例88.根据实施例76到87中任一项所述的方法，其中所述流体通过所述容器的流速为至少10升/分钟，其中所述流体在所述容器中的停留时间在0.1到5分钟的范围内，并且其中所述流体的温度在所述容器中增加至少250℃。

实施例89.根据实施例76到88中任一项所述的方法，其中步骤(a)和(b)同时进行。

实施例90.根据实施例76到89中任一项所述的方法，其中步骤(a)和(b)以基本上连续的方式进行。

实施例91.根据实施例76到90中任一项所述的方法，其中所述流体主要通过与所述加热的感受器粒子的直接热交换来加热。

实施例92.根据实施例76到91中任一项所述的方法，其中所述流体的小于25％、小于20％、小于15％、小于10％或小于5％的所述加热由所述电磁能的直接吸收引起。

实施例93.根据实施例76到92中任一项所述的方法，其中所述电磁能包括微波能。

实施例94.根据实施例76到93中任一项所述的方法，其进一步包括(i)将所述加热的流体的至少一部分设置在所述管的所述入口中；(ii)将所述多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述加热的流体在所述管中的同时生成热量，以产生进一步加热的流体；和(iii)在所述管的所述出口处收集所述进一步加热的流体。

实施例95.根据实施例94所述的方法，其进一步包括将步骤(i)到(iii)重复一次或多次以产生具有升高温度的进一步加热的流体。

实施例96.一种用于处理流体的方法，所述方法包括提供(i)根据实施例1到73中任一项所述的设备，(ii)根据实施例74或75所述的系统，或(iii)设备，所述设备包括具有入口和出口的容器、设置在所述容器中的感受器材料和施加器，其中所述感受器材料的至少一部分和所述容器的至少一部分布置在所述施加器中；其中所述感受器材料包括磁铁矿和除磁铁矿之外的氧化铁；以一定流速将流体设置在所述管的所述入口中；其中所述流体是水或水性流体，并且所述流体接触所述感受器材料；和将多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述流体在所述管中的同时生成热量。

实施例98.根据实施例96所述的方法，其进一步包括在所述管的所述出口处收集加热的流体，其中所述加热的流体是气体。

实施例99.根据实施例75到98中任一项所述的方法，其中所述流体具有约15℃到约35℃或约20℃到约30°的温度。

实施例100.根据实施例75到99中任一项所述的方法，其中所述加热的流体或所述进一步加热的流体具有约400℃到约600℃的温度。

实施例101.根据实施例75到100中任一项所述的方法，其中所述加热的流体或所述进一步加热的流体具有约50℃到约1,500℃、约100℃到约1,250℃、约100℃到约1,000℃、约100℃到约900℃、约100℃到约800℃、约100℃到约700℃、约100℃到约600℃、约100℃到约500℃、约200℃到约500℃、约300℃到约500℃或约400℃到约500℃的温度。

实施例102.根据实施例75到101中任一项所述的方法，其中加热的感受器材料或用电磁辐射辐照的感受器材料具有约50℃到约1,500℃、约100℃到约1,250℃、约100℃到约1,000℃、约100℃到约900℃、约100℃到约800℃、约100℃到约700℃、约100℃到约600℃、约100℃到约500℃、约200℃到约500℃、约300℃到约500℃、约400℃到约500℃、约250℃到约1,500℃、约350℃到约1,500℃、约450℃到约1,500℃、约300℃到约1,000℃、约300℃到约800℃或约300℃到约700℃的温度。

实施例103.根据实施例75到102中任一项所述的方法，其中(A)所述流体具有临界压力，并且所述管内部的压力大于所述流体的所述临界压力，(B)在本文提供的所有或部分方法期间，容器(例如，管)内部的压力为约1巴到约250巴、约1.1巴到约250巴、约5巴到约250巴、约5巴到约225巴、约5巴到约200巴、约5巴到约150巴、约5巴到约100巴或约10巴到约100巴，或(C)在本文提供的所有或部分方法期间，容器(例如，管)内部的压力为约至少2巴、至少5巴、至少10巴、至少25巴、至少50巴、至少100巴、至少150巴或至少200巴。

实施例104.根据实施例75到103中任一项所述的方法，其中所述流速为约0.1升/分钟到约1,000升/分钟、约0.1升/分钟到约750升/分钟、约0.1升/分钟到约500升/分钟、约0.1升/分钟到约250升/分钟、约0.1升/分钟到约100升/分钟、约0.1升/分钟到约50升/分钟、约0.1升/分钟到约25升/分钟、约0.1升/分钟到约10升/分钟、约0.1升/分钟到约5升/分钟、约0.2升/分钟到约3升/分钟、约0.2升/分钟到约1.2升/分钟、约900升/分钟到约1,000升/分钟、约800升/分钟到约1,000升/分钟、约700升/分钟到约1,000升/分钟、约600升/分钟到约1,000升/分钟、约500升/分钟到约1,000升/分钟、约400升/分钟到约1,000升/分钟、约300升/分钟到约1,000升/分钟、约250升/分钟到约1,000升/分钟、约200升/分钟到约1,000升/分钟、约100升/分钟到约1,000升/分钟、约75升/分钟到约1,000升/分钟、约50升/分钟到约1,000升/分钟、约10升/分钟到约1,000升/分钟、至少5升/分钟、至少10升/分钟、至少15升/分钟或至少20升/分钟。

实施例105.根据实施例75到103中任一项所述的方法，其中所述流速为约0.2升/分钟到约3升/分钟。

实施例106.根据实施例75到103中任一项所述的方法，其中所述流速为约0.2升/分钟到约1.2升/分钟。

实施例107.根据实施例75到106中任一项所述的方法，其中所述流体包括有机流体、水性流体、离子液体或其组合。

实施例108.根据实施例107所述的方法，其中所述有机流体是C₁-C₄₀烃、C₁-C₃₀烃或C₁-C₂₀烃。

实施例109.根据实施例107或108所述的方法，其中所述有机流体是经卤基取代的有机流体。

实施例110.根据实施例109所述的方法，其中所述经卤基取代的有机流体是全卤代烃，例如全氟化碳。

实施例111.一种用于加热材料的方法，所述方法包括提供(i)根据实施例1到73中任一项所述的设备，(ii)根据实施例74或75所述的系统，或(iii)设备，所述设备包括容器、设置在所述容器中的感受器材料和施加器，其中所述感受器材料的至少一部分和所述容器的至少一部分布置在所述施加器中；将所述材料布置在所述管附近；将多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述材料在所述管附近的同时生成热量，以产生加热的材料。

实施例112.根据实施例111所述的方法，其中所述材料包括固体。

实施例113.根据实施例111或112所述的方法，其中所述将所述材料布置在所述管附近包括使所述管与所述材料接触。

实施例114.根据实施例76到113中任一项所述的方法，其中所述感受器材料包括磁铁矿和除磁铁矿之外的氧化铁；所述流体是水或水性流体，所述流体接触所述感受器材料，并且所述加热的流体是气体。

实施例115.根据实施例76到114中任一项所述的方法，其中所述多个电磁波包括多个微波。

实施例116.根据实施例115所述的方法，其中所述一个或多个微波生成器包括磁控管生成器、固态生成器或其组合。

实施例117.根据实施例115或116所述的方法，其中所述一个或多个微波生成器具有约200W到约100kW或约200W到约54kW的功率。

实施例118.根据实施例115到117中任一项所述的方法，其中所述多个微波中的一个或多个微波具有915MHz、2.45GHz、14GHz、18GHz或28GHz的频率。

实施例119.根据实施例76到118中任一项所述的方法，其中所述多个电磁波包括多个无线电波、多个红外波、多个伽马射线或其组合。

Claims (116)

1.一种设备，其包括：

至少部分地由电磁波透明材料形成的管；

设置在所述管中的感受器材料；和

施加器，其中（i）所述管的第一端可固定地安装或弹簧安装到所述施加器，并且（ii）所述管的至少一部分和所述管中的所述感受器材料的至少一部分布置在所述施加器中。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述感受器材料为颗粒形式。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述管的第二端可固定地安装或弹簧安装到所述施加器。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，所述管的所述第二端弹簧安装到所述施加器，或者所述管的所述第一端和所述管的所述第二端两者都弹簧安装到所述施加器。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述施加器包括（i）容具或一个或多个模块化单元，和（ii）单独的安装设备，其中所述单独的安装设备允许所述管的所述第一端可固定地或弹簧安装到所述施加器。

6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括一个或多个微波生成器，其中所述一个或多个微波生成器被定位成将多个微波引入所述施加器中以用所述多个微波辐照所述感受器材料的所述至少一部分。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电磁波透明材料包括微波透明材料。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述微波透明材料包括陶瓷、聚合物、玻璃或其组合。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述微波透明材料包括（i）氧化铝、（ii）熔融石英、（iii）氮化硅、（iv）包含硅、铝、氮、氧或其组合的陶瓷或（v）其组合。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述管具有整体结构。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述管包括布置在所述管的所述第一端处的第一盖、布置在所述管的所述第二端处的第二盖或分别布置在所述管的所述第一端和所述第二端处的第一盖和第二盖。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一盖、所述第二盖或所述第一盖和所述第二盖两者包括金属。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述金属包括（i）KOVAR®合金或（ii）包括铁、钴和镍的合金。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述管的一部分包括陶瓷，并且所述第一盖、所述第二盖或所述第一盖和所述第二盖两者通过陶瓷-金属钎焊、粘合剂或其组合连结到所述陶瓷。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，（i）所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，（ii）所述管的所述第二端可固定地安装到所述施加器，（iii）所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，并且所述管的所述第二端可固定地安装到所述施加器，（iv）所述管的所述第一端可固定地安装到所述施加器，（v）所述管的所述第二端弹簧安装到所述施加器，或（vi）所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，并且所述管的所述第二端弹簧安装到所述施加器。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述管的所述第一端弹簧安装到所述施加器，并且所述设备进一步包括：

（i）限定第一孔的第一头部单元，

具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，和

第一可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，

其中所述管的所述第一端和第一头部单元彼此接触；或

（ii）限定第一孔和第二孔的第一头部单元，

具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，

具有第一端和第二端的第二紧固件，其中所述第二紧固件可滑动地布置在所述第二孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，

第一可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，和

第二可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第二紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间；

其中所述管的所述第一端和第一头部单元彼此接触。

17.根据权利要求16所述的设备，其进一步包括：

由所述第一头部单元限定的第三孔；

具有第一端和第二端的第三紧固件，其中所述第三紧固件可滑动地布置在所述第三孔中，并且所述第三紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和

第三可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第三紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

18.根据权利要求17所述的设备，其进一步包括：

由所述第一头部单元限定的第四孔；

具有第一端和第二端的第四紧固件，其中所述第四紧固件可滑动地布置在所述第四孔中，并且所述第四紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和

第四可弹性压缩设备，其布置在所述第一头部单元和所述第四紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

19.根据权利要求16到18中任一项所述的设备，其中，所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的一个或多个碟形弹簧。

20.根据权利要求16到18中任一项所述的设备，其中，所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的1到24个碟形弹簧。

21.根据权利要求16到18中任一项所述的设备，其进一步包括第一密封件，所述第一密封件提供所述第一头部单元和所述管的所述第一端之间的封闭。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一密封件包括：（i）橡胶，其布置在所述第一头部单元和所述管的所述第一端之间并与其接触；（ii）夹具和/或紧固件，其保持所述第一头部单元和所述管的所述第一端之间的接触；或（iii）其组合。

23.根据权利要求16到18中任一项所述的设备，其中，所述第一头部单元包括被配置成接收所述管的所述第一端的凹陷。

24.根据权利要求16到18中任一项所述的设备，其中，所述设备进一步包括：

第二头部单元，其可固定地安装到所述施加器；

其中所述管的所述第二端和第二头部单元彼此接触。

25.根据权利要求24所述的设备，其进一步包括所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的第二密封件。

26.根据权利要求25所述的设备，其中，所述第二密封件包括：（i）金属，其布置在所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间并与其接触；（ii）夹具和/或紧固件，其保持所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的接触；或（iii）其组合。

27.根据权利要求24所述的设备，其中，所述第二头部单元包括被配置成接收所述管的所述第二端的凹陷。

28.根据权利要求16所述的设备，其中，所述管的所述第二端弹簧安装到所述施加器，并且所述设备进一步包括：

（i）限定第一孔的第二头部单元，

具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，和

第一可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，

其中所述管的所述第二端和第二头部单元彼此接触；或

（ii）限定第一孔和第二孔的第二头部单元，

具有第一端和第二端的第一紧固件，其中所述第一紧固件可滑动地布置在所述第一孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，

具有第一端和第二端的第二紧固件，其中所述第二紧固件可滑动地布置在所述第二孔中，并且所述第一紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器，

第一可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第一紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，和

第二可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第二紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间，

其中所述管的所述第二端和第二头部单元彼此接触。

29.根据权利要求28所述的设备，其进一步包括：

由所述第二头部单元限定的第三孔；

具有第一端和第二端的第三紧固件，其中所述第三紧固件可滑动地布置在所述第三孔中，并且所述第三紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和

第三可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第三紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

30.根据权利要求29所述的设备，其进一步包括：

由所述第二头部单元限定的第四孔；

具有第一端和第二端的第四紧固件，其中所述第四紧固件可滑动地布置在所述第四孔中，并且所述第四紧固件的所述第二端可固定地安装到所述施加器；和

第四可弹性压缩设备，其布置在所述第二头部单元和所述第四紧固件的所述第一端和/或所述第二端之间。

31.根据权利要求28到30中任一项所述的设备，其中，所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的一个或多个碟形弹簧。

32.根据权利要求28到30中任一项所述的设备，其中，所述第一可弹性压缩设备、所述第二可弹性压缩设备、所述第三弹性压缩设备、所述第四可弹性压缩设备或其组合包括分别可滑动地安装在所述第一紧固件、所述第二紧固件、所述第三紧固件或所述第四紧固件上的1到24个碟形弹簧。

33.根据权利要求28到30中任一项所述的设备，其进一步包括所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的第二密封件。

34.根据权利要求33所述的设备，其中，所述第二密封件包括：（i）金属，其布置在所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间并与其接触；（ii）夹具和/或紧固件，其保持所述第二头部单元和所述管的所述第二端之间的接触；或（iii）其组合。

35.根据权利要求15所述的设备，其中，（i）所述第一头部单元可固定地安装到所述管的所述第一端，（ii）所述第二头部单元可固定地安装到所述管的所述第二端，或（iii）所述第一头部单元可固定地安装到所述管的所述第一端，并且所述第二头部单元可固定地安装到所述管的所述第二端。

36.根据权利要求35所述的设备，其中，（i）所述第一头部单元焊接或钎焊到所述管的所述第一端，（ii）所述第二头部单元焊接或钎焊到所述管的所述第二端，或（iii）所述第一头部单元焊接或钎焊到所述管的所述第一端，并且所述第二头部单元焊接到所述管的所述第二端。

37.根据权利要求1所述的设备，其中，所述施加器包括：

容具，其（i）具有第一端和第二端，并且（ii）包括一到三十个腔室，所述腔室由以下限定：（a）所述容具的一个或多个外壁、（b）所述容具内部的一个或多个壁或（c）其组合，

其中所述容具的所述第一端、所述容具的所述第二端、所述容具内部的所述一个或多个壁或其组合限定孔，并且所述管布置在由（a）所述容具的所述第一端、（b）所述容具的所述第二端、（c）所述容具内部的所述一个或多个壁或（d）其组合限定的所述孔中。

38.根据权利要求37所述的设备，其中，所述容具进一步包括至少一个波导，所述波导包括通道，所述多个微波在进入所述一到三十个腔室中的一个腔室之前通过所述通道。

39.根据权利要求38所述的设备，其进一步包括一个或多个微波生成器，其中所述一个或多个微波生成器被定位成经由由所述一个或多个外壁限定的所述孔将所述多个微波引入所述一到三十个腔室中的至少一个腔室中，并且所述一个或多个微波生成器被定位在所述至少一个波导中。

40.根据权利要求37所述的设备，其中，所述容具包括四到六个腔室。

41.根据权利要求37所述的设备，其中，所述设备包括三到六个微波生成器，并且所述施加器包括四到六个腔室。

42.根据权利要求37所述的设备，其进一步包括一个或多个微波生成器，其中所述一个或多个微波生成器中的至少一个微波生成器（i）被定位成经由由所述容具的所述一个或多个外壁限定的孔将所述多个微波引入所述一到三十个腔室中的至少一个腔室中，（ii）被定位在所述一到三十个腔室中的至少一个腔室中，或（iii）其组合。

43.根据权利要求1所述的设备，其中，所述施加器包括：

一到三十个模块化施加器单元，其中每个模块化施加器单元包括（i）具有第一侧和第二侧的腔室、（ii）由所述第一侧限定的第一孔、（iii）由所述第二侧限定的第二孔和（iv）从所述腔室的第三孔延伸的波导；

其中所述一到三十个模块化施加器单元彼此相邻布置，并且所述管布置在每个模块化施加器单元的所述第一孔和所述第二孔中。

44.根据权利要求43所述的设备，其中，所述施加器包括四到六个所述模块化施加器单元。

45.根据权利要求43所述的设备，其进一步包括一个或多个微波生成器，其中所述一个或多个微波生成器中的至少一个微波生成器被定位成将多个微波引入所述一到三十个模块化施加器单元中的至少一个模块化施加器单元中。

46.根据权利要求45所述的设备，其中，所述设备包括三到六个微波生成器，并且所述施加器包括四到六个所述模块化施加器单元。

47.根据权利要求1所述的设备，其中，由所述电磁波透明材料形成的所述管的一部分是基本上圆柱形的。

48. 根据权利要求47所述的设备，其中，所述管具有约45 mm到约60 mm的外径和约30mm到约44 mm的内径。

49. 根据权利要求47所述的设备，其中，所述管具有约50 mm到约54 mm的外径和约40mm到约44 mm的内径。

50. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述管具有约0.1 m到约5 m的长度。

51.根据权利要求1所述的设备，其中，所述管进一步包括微波干扰器。

52.根据权利要求51所述的设备，其中，所述微波干扰器可固定地安装在所述管的所述第二端处。

53.根据权利要求51所述的设备，其中，所述微波干扰器包括线或杆，并且任选地包括（i）一个或多个突出结构和/或（ii）布置在所述线或所述杆上的凸缘。

54.根据权利要求1所述的设备，其中，所述感受器材料设置在所述管的内部储存器中，并且所述设备进一步包括一个或多个保持装置，所述保持装置布置在某一位置处以（i）防止所述感受器材料从所述管的所述内部储存器逸出，（ii）控制所述感受器材料在所述管的所述内部储存器中的位置，（iii）防止感受器材料接触流体，或（iv）其组合。

55.根据权利要求54所述的设备，所述一个或多个保持装置是否包括膜、筛网、外壳或其组合。

56.根据权利要求1所述的设备，其中，所述感受器材料为整体形式。

57.根据权利要求1所述的设备，其中，所述感受器材料包括碳化硅、磁铁矿、沸石、石英、铁氧体、碳黑、石墨、花岗岩或其组合。

58.根据权利要求1到18、28到30或35到57中任一项所述的设备，其中，所述管包括入口和出口。

59.一种用于用由电磁能辐照的多个感受器粒子加热流体的设备，所述设备包括：

容器，其限定被配置成接收所述感受器粒子的内部体积；

至少一个保持装置，其设置在所述内部体积中或附近，并且被配置成将所述感受器粒子保持在所述内部体积中，同时允许流体流出所述内部体积；和

电磁波发射结构，其被配置成将电磁波引入所述内部体积中，以辐照所述内部体积中含有的所述感受器粒子。

60.根据权利要求59所述的设备，其中，所述电磁波发射结构包括所述容器的电磁波透明部分，电磁波能够通过所述电磁波透明部分从所述容器外部进入所述内部体积。

61.根据权利要求60所述的设备，其进一步包括用于引导电磁波通过所述电磁波透明部分并进入所述内部体积的施加器。

62.根据权利要求60所述的设备，其中，所述容器包括由构成所述容器的所述电磁波透明部分的电磁波透明材料形成的管状部分。

63.根据权利要求62所述的设备，其中，所述容器进一步包括两个金属端盖，其中一个金属端盖联接到所述管状部分的每一端。

64.根据权利要求59所述的设备，其中，所述电磁波发射结构至少部分地设置在所述容器中。

65.根据权利要求59所述的设备，其中，所述保持装置具有多个开口，所述流体能够通过所述开口，但所述感受器粒子不能通过所述开口。

66.根据权利要求65所述的设备，其中，所述保持机构中的所述开口的平均开口面积小于5平方毫米。

67.根据权利要求59所述的设备，其中，所述保持装置包括联接到所述容器的筛网、联接到所述容器的穿孔板或所述容器的穿孔壁。

68.根据权利要求59所述的设备，其中，所述容器进一步包括用于将所述流体接收在所述内部体积中的流体入口和用于将所述流体从所述内部体积排出的流体出口。

69.根据权利要求59所述的设备，其中，所述至少一个保持装置包括靠近所述流体入口的第一保持结构位置和靠近所述流体出口的第二保持结构位置。

70.根据权利要求59所述的设备，其中，所述容器是压力容器。

71.根据权利要求70所述的设备，其中，所述压力容器被配置成承受至少5巴的压力。

72.根据权利要求59所述的设备，其进一步包括用于将所述流体提供到所述内部体积的流体源和用于将所述电磁波提供到所述内部体积的电磁波生成器。

73.根据权利要求72所述的设备，其中，所述电磁波生成器是微波生成器。

74.一种系统，其包括：

根据权利要求1到18、28到30或35到57中任一项所述的设备；

其中设置有流体的流体源，其中所述流体源与所述管进行流体连通；和

泵，其被配置成（i）将所述流体从所述流体源提供到所述管，并且（ii）在所述管中提供压力，其中所述泵与所述设备和所述流体源进行流体连通。

75.根据权利要求74所述的系统，其进一步包括与所述管和所述泵进行流体连通的热交换器。

76. 一种用于使用电磁能加热流体的方法，工艺包括：

（a）用电磁能辐照多个感受器粒子，从而提供加热的感受器粒子；和

（b）使流体与所述加热的感受器粒子接触，从而以至少100摄氏度/分钟的速率加热所述流体。

77.根据权利要求76所述的方法，其中，步骤（b）包括使所述流体流动通过一定体积的所述加热的感受器粒子。

78.根据权利要求76所述的方法，其中，所述流体通过所述一定体积的加热的感受器粒子的流速为至少10升/分钟。

79.根据权利要求76所述的方法，其中，所述流体与所述加热的感受器粒子保持接触不超过5分钟。

80.根据权利要求76所述的方法，其中，步骤（b）将所述流体加热至少250℃。

81.根据权利要求76所述的方法，其中，所述流体是液体，并且步骤（b）在高压下进行以防止所述液体的蒸发。

82.根据权利要求76所述的方法，其中，所述感受器粒子彼此不物理结合。

83.根据权利要求76所述的方法，其中，所述感受器粒子的平均粒子尺寸在0.1到5毫米的范围内。

84.根据权利要求76所述的方法，其中，步骤（a）和（b）在接收所述感受器粒子和所述流体的公共容器中进行。

85.根据权利要求76所述的方法，其中，所述容器包括电磁波透明部分，所述电磁能通过所述电磁波透明部分以加热所述感受器粒子。

86.根据权利要求85所述的方法，其中，所述电磁波透明部分是由电磁波透明材料制成的管状构件。

87.根据权利要求86所述的方法，其中，在步骤（a）和（b）期间，所述感受器粒子被保持在所述容器中，而所述流体流动通过所述容器。

88.根据权利要求76所述的方法，其中，所述流体通过所述容器的流速为至少10升/分钟，其中所述流体在所述容器中的停留时间在0.1到5分钟的范围内，并且其中所述流体的温度在所述容器中增加至少250℃。

89.根据权利要求76所述的方法，其中，步骤（a）和（b）同时进行。

90.根据权利要求76所述的方法，其中，步骤（a）和（b）以基本上连续的方式进行。

91.根据权利要求76所述的方法，其中，所述流体主要通过与所述加热的感受器粒子的直接热交换来加热。

92.根据权利要求76所述的方法，其中，所述流体的小于25%的所述加热由所述电磁能的直接吸收引起。

93.根据权利要求76所述的方法，其中，所述电磁能包括微波能。

94.一种用于加热材料的方法，所述方法包括：

提供（i）根据权利要求58所述的设备，或（ii）设备，所述设备包括（a）具有入口和出口的容器，（b）设置在所述容器中的感受器材料，和（c）其中布置有所述容器的至少一部分和所述感受器材料的至少一部分的施用器；

以一定流速将流体设置在所述管或容器的所述入口中；

将多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述流体在所述管或容器中的同时生成热量，以产生加热的流体；和

在所述管或容器的所述出口处收集所述加热的流体。

95.根据权利要求94所述的方法，其中，所述流体具有约15℃到约35℃的温度。

96.根据权利要求94所述的方法，其中，所述加热的流体具有约100℃到约1,000℃的温度。

97.根据权利要求94所述的方法，其中，所述加热的流体具有约400℃到约600℃的温度。

98.根据权利要求94所述的方法，其中，所述流体具有临界压力，并且所述管或容器内部的压力大于所述流体的所述临界压力。

99.根据权利要求94所述的方法，其中，所述流速为约0.1升/分钟到约1,000升/分钟。

100.根据权利要求94所述的方法，其中，所述流体包括有机流体、水性流体、离子液体或其组合。

101.根据权利要求100所述的方法，其中，所述有机流体是C₁-C₄₀烃。

102.根据权利要求100所述的方法，其中，所述有机流体是C₁-C₃₀烃。

103.根据权利要求100所述的方法，其中，所述有机流体是C₁-C₂₀烃。

104.根据权利要求94所述的方法，其中，所述多个电磁波包括多个微波，并且所述设备进一步包括一个或多个微波生成器。

105.根据权利要求104所述的方法，其中，所述一个或多个微波生成器包括磁控管生成器、固态生成器或其组合。

106. 根据权利要求104所述的方法，其中，所述一个或多个微波生成器具有约200 W到约100 kW的功率。

107. 根据权利要求104所述的方法，其中，所述一个或多个微波生成器具有约200 W到约54 kW的功率。

108. 根据权利要求104所述的方法，其中，所述多个微波中的一个或多个微波具有915MHz、2.45 GHz、14 GHz、18 GHz或28 GHz的频率。

109.根据权利要求94所述的方法，其中，所述多个电磁波包括多个无线电波、多个红外波、多个伽马射线或其组合。

110.根据权利要求94所述的方法，其进一步包括：

（i）将所述加热的流体的至少一部分设置在所述管或容器的所述入口中；

（ii）将所述多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述加热的流体在所述管或容器中的同时生成热量，以产生进一步加热的流体；和

（iii）在所述管或容器的所述出口处收集所述进一步加热的流体。

111.根据权利要求110所述的方法，其进一步包括将步骤（i）到（iii）重复一次或多次以产生具有升高温度的进一步加热的流体。

112.一种用于加热材料的方法，所述方法包括：

提供根据权利要求58所述的设备，其中所述感受器材料包括磁铁矿和除磁铁矿之外的氧化铁；

以一定流速将流体设置在所述管的所述入口中，其中所述流体是水或水性流体，并且所述流体接触所述感受器材料；

将多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述流体在所述管中的同时生成热量，以产生加热的流体；和

在所述管的所述出口处收集所述加热的流体，其中所述加热的流体是气体。

113.根据权利要求112所述的方法，其中，在所述引入所述多个电磁波之后，所述流体的温度为约100℃到约500℃。

114.一种用于加热材料的方法，所述方法包括：

提供（i）根据权利要求58所述的设备，或（ii）设备，所述设备包括（a）容器，（b）设置在所述容器中的感受器材料，和（c）其中布置有所述感受器材料和所述容器的至少一部分的施加器；

将所述材料布置在所述管附近；

将多个电磁波引入所述施加器中以用所述多个电磁波辐照所述感受器材料的至少一部分以在所述材料在所述管或容器附近的同时生成热量，以产生加热的材料。

115.根据权利要求114所述的方法，其中，所述材料包括固体。

116.根据权利要求114所述的方法，其中，将所述材料布置在所述管或容器附近包括使所述管或容器与所述材料接触。

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