CN2386877Y

CN2386877Y - 新型微波连续反应器

Info

Publication number: CN2386877Y
Application number: CN 99217568
Authority: CN
Inventors: 李金树; 张春启
Original assignee: Beijing Research Institute of Beijing Yanshan Petrochemical Corp
Current assignee: Beijing Research Institute of Beijing Yanshan Petrochemical Corp
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 1999-08-05
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2009-08-05

Abstract

本实用新型涉及一种微波连续反应器,该反应器是由管子连续盘旋而成具有1—5个盘管的竖直盘管反应器,并通过1—5组立柱固定,置于微波炉中,其两端分别与进料管及出料管相连,进料管与出料管分别从微波炉壳体中贯穿而出,在盘管反应器中,安插1—3个热电偶,分别通过导线与置于微波炉侧的温度控制器相连。本实用新型结构紧凑、加热迅速、温控方便,并能有效减缓管路的堵塞而使反应能连续长期运行,可用于各种反应物料,尤其可用于较易沉淀的悬浮状反应液体。

Description

新型微波连续反应器

本实用新型涉及一种微波连续反应器，特别是涉及一种反应物为悬浮状物料的新型微波连续反应器。

化学反应往往需要通过加热来进行。以往的加热方法大都采用常规的方法，如通过电加热或传热介质来对反应物进行加热。这些方法加热速度较慢，加热方式也不简捷，难以满足某些化学反应的要求。近年来，人们开始使用微波作为热源来进行化学反应。如CN2284100Y报道了一种新型微波反应装置，将反应容器置于微波炉中，用于催化有机或药物化学的多种反应，但这种反应器只能进行间歇反应。美国化学协会出版的有机化学杂志(The Journal of Organic Chemistry)第59卷12期报道了一种连续微波反应器，这种反应器是将一组横向式盘管置于微波炉中而成，物料可以连续通过反应器进行反应。但这种反应器虽然具有微波热源加热迅速的优点，但当反应物为悬浮状物料时，管路特别容易发生堵塞而致使反应中断，从而不能保证反应较长时间地连续进行。

本实用新型的目的是提供一种新型的微波连续反应器，它能适用于各种液态的反应物料，并能有效减少反应物料为悬浮状态时所发生的堵塞现象。

本实用新型的目的是采用以下方案实现的：一种微波连续反应器，包括微波炉、反应器、温度控制器、热电偶、进料管、出料管。其中反应器是由管子连续盘旋而成具有相套的1-5个盘管的竖直盘管反应器，并通过1-5组立柱固定，同组中的各立柱都均匀分布在同一个园周上，各组立柱所在园的直径不同且相套。盘管反应器置于微波炉中，其两端分别与进料管及出料管相连，进料管及出料管分别从微波炉壳体中贯穿而出。在盘管反应器中，可根据需要安插热电偶，一般安插1-3个热电偶，分别通过导线与置于微波炉侧的温度控制器相连。

微波炉可采用一般家用微波炉，如有需要也可按要求设计。

盘管反应器是由一根管子盘旋而成，盘管反应器所用的管子以及进料管和出料管可为塑料管，一般为聚四氟乙烯管，也可以是玻璃管，如石英玻璃管或其它硬质玻璃管。

固定盘管反应器的立柱一般为塑料棒，如聚四氟乙烯棒、聚乙烯棒或聚丙烯棒等。沿立柱长度方向上开一排孔，使盘管反应器的管子依次穿过各立柱的孔，盘旋成盘管反应器，这样立柱就起到了固定盘管反应器的作用。立柱上开孔的数目一般是根据盘管反应器的管子的长度及盘管间的间距大小决定。立柱也可以不开孔，而采用其它方式来固定反应器，如用捆绑的形式。

盘管反应器可以是只有一个盘管的形式，此时固定盘管反应器的立柱为一组，该组的立柱数目为2-6根，通常为3根。各立柱均布于同一园周上。在每根立柱上都沿长度方向开有一排孔，盘管反应器的管子依次自上而下穿过每根立柱的第一个孔、每根立柱的第二个孔、......、直到每根立柱的最后一个孔，从而形成螺旋形盘管反应器，并为立柱所固定。

盘管反应器也可以是具有相互套在一起的多个盘管的形式。多个盘管的反应器一般为相互套在一起的2-5个盘管的形式，此时固定盘管反应器的立柱也相应为2-5组。每组的立柱数目为2-6根，一般常为3根。同一组的各立柱均布于同一园周上，各组立柱所在园的直径不同且相套。在各组的每根立柱上都沿长度方向开有一排孔，盘管反应器的管子依次自上而下穿过第一组每根立柱的第一个孔、每根立柱的第二个孔、......、直到立柱的最后一个孔；再依次自下而上(或自上而下)穿过第二组的每根立柱的第一个孔、每根立柱的第二个孔、......、直到每根立柱的最后一个孔；......；最后再依次自上而下(或自下而上)穿过第五组的每根立柱的第一个孔、每根立柱的第二个孔、......、直到每根立柱的最后一个孔，从而形成具有相互套在一起的2-5个盘管的盘管反应器，并为2-5组立柱所固定。

多个盘管的反应器最好为相互套在一起的2-3个盘管的形式，此时固定盘管反应器的立柱也相应为2-3组。当盘管反应器为具有相互套在一起的两个盘管的形式时，固定盘管反应器的立柱为两组，每组的立柱数目为2-6根，一般常为3根。同一组的各立柱均布于同一园周上，两组立柱所处在的两个园的直径不同且相套。在各组的每根立柱上都沿长度方向开有一排孔，盘管反应器的管子依次自上而下穿过第一组每根立柱的第一个孔、每根立柱的第二个孔、......、直到每根立柱的最后一个孔；然后再依次自下而上(或自上而下)穿过第二组的每根立柱的第一个孔、每根立柱的第二个孔、......、直到每根立柱的最后一个孔，从而形成具有相互套在一起的两个盘管的盘管反应器，并为两组立柱所固定。

热电偶和温度控制器为一般市售的产品。

操作时，反应物料在泵或物料自身重力的推动下经进料管连续进入盘管反应器进行反应，反应产物不断由出料管排出。反应温度由热电偶及温度控制器进行测量和控制。

本实用新型采用竖直盘管反应器，借助反应器内物料的重力作用，即可减缓管路的堵塞；此外，本实用新型的盘管反应器也可以足具有多个套在一起的盘管的形式，这样在有限的微波炉空间中可以安置较长的反应管子，使得在相同的反应停留时间的情况下(每一种化学反应都相应要求有一定的必需的反应停留时间，以保证反应的完成)能增加管中悬浮物料的流速，从而进一步减少了堵塞的可能性。例如在进行4A沸石的合成时，采用以往的横向式盘管反应器时，仅处理了1000ml的物料，反应器管子就发生了堵塞现象，使反应无法正常进行，而采用本实用新型的新型微波连续反应器后，处理量提高了10余倍也未产生堵塞现象。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型微波连续反应器的示意图。

图2为本实用新型盘管反应器盘管穿过一组立柱孔的示意图。

图3为本实用新型具有两个套在一起的同心盘管反应器的俯视图。

在图1中，盘管反应器[1]由立柱[2]固定，置于微波炉[6]中。在盘管反应器[1]中安插3个热电偶[3]，并分别通过导线[4]与温度控制器[5]相连接。盘管反应器[1]的两端分别与进料管[7]及出料管[8]连接，进料管[7]及出料管[8]分别从微波炉[6]的壳体中贯穿而出。

在图2中，盘管反应器[1]的管子依次穿过立柱[2]的孔[9]盘旋而成竖直的盘管反应器[1]。

在图3中，盘管反应器由外盘管[11]和内盘管[10]组成，其两端分别与进料管[7]及出料管[8]相连接。

本实用新型结构简单、加热迅速、温控方便，并且反应时物料不易沉积，可适用于各种液态物料的化学反应，尤其可用于悬浮状物料的化学反应。

Claims

1、一种新型微波连续反应器，包括微波炉、反应器、温度控制器、热电偶、进料管、出料管，其特征在于反应器是由管子连续盘旋而成具有相套的1-5个盘管的竖直盘管反应器，并通过1-5组立柱固定，同组中的各立柱都均匀分布在同一个园周上，各组立柱所在园的直径不同且相套；盘管反应器置于微波炉中，其两端分别与进料管及出料管相连接，进料管及出料管分别从微波炉壳体中贯穿而出；在盘管反应器中安插1-3个热电偶，分别通过导线与置于微波炉侧的温度控制器相连。

2、按照权利要求1所述的微波连续反应器，其特征在于盘管反应器具有一个盘管并通过一组立柱来固定。

3、按照权利要求2所述的微波连续反应器，其特征在于立柱的数目为2～6根。

4、按照权利要求2或3所述的微波连续反应器，其特征在于每根立柱上沿长度方向开有一排孔，反应器的管子自上而下依次穿过每根立柱的孔盘旋成盘管反应器。

5、按照权利要求1所述的微波连续反应器，其特征在于盘管反应器具有相套的两个盘管并通过两组立柱来固定。

6、按照权利要求5所述的微波连续反应器，其特征在于每组立柱的数目为2～6根。

7、按照权利要求5或6所述的微波连续反应器，其特征在于每根立柱上沿长度方向开有一排孔，反应器的管子首先自上而下依次穿过第一组每根立柱的孔，然后自下而上依次穿过第二组每根立柱的孔，形成相互套在一起的盘管反应器。

8、按照权利要求5或6所述的微波连续反应器，其特征在于每根立柱上沿长度方向开有一排孔，反应器的管子首先自上而下依次穿过第一组每根立柱的孔，然后自上而下依次穿过第二组每根立柱的孔，形成相互套在一起的盘管反应器。