專利名稱：新型微波連續(xù)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微波連續(xù)反應(yīng)器，特別是涉及一種反應(yīng)物為懸浮狀物料的新型微波連續(xù)反應(yīng)器。
化學(xué)反應(yīng)往往需要通過加熱來進(jìn)行。以往的加熱方法大都采用常規(guī)的方法，如通過電加熱或傳熱介質(zhì)來對反應(yīng)物進(jìn)行加熱。這些方法加熱速度較慢，加熱方式也不簡捷，難以滿足某些化學(xué)反應(yīng)的要求。近年來，人們開始使用微波作為熱源來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。如CN2284100Y報(bào)道了一種新型微波反應(yīng)裝置，將反應(yīng)容器置于微波爐中，用于催化有機(jī)或藥物化學(xué)的多種反應(yīng)，但這種反應(yīng)器只能進(jìn)行間歇反應(yīng)。美國化學(xué)協(xié)會出版的有機(jī)化學(xué)雜志(The Journal of Organic Chemistry)第59卷12期報(bào)道了一種連續(xù)微波反應(yīng)器，這種反應(yīng)器是將一組橫向式盤管置于微波爐中而成，物料可以連續(xù)通過反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。但這種反應(yīng)器雖然具有微波熱源加熱迅速的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)反應(yīng)物為懸浮狀物料時，管路特別容易發(fā)生堵塞而致使反應(yīng)中斷，從而不能保證反應(yīng)較長時間地連續(xù)進(jìn)行。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的微波連續(xù)反應(yīng)器，它能適用于各種液態(tài)的反應(yīng)物料，并能有效減少反應(yīng)物料為懸浮狀態(tài)時所發(fā)生的堵塞現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的是采用以下方案實(shí)現(xiàn)的一種微波連續(xù)反應(yīng)器，包括微波爐、反應(yīng)器、溫度控制器、熱電偶、進(jìn)料管、出料管。其中反應(yīng)器是由管子連續(xù)盤旋而成具有相套的1-5個盤管的豎直盤管反應(yīng)器，并通過1-5組立柱固定，同組中的各立柱都均勻分布在同一個園周上，各組立柱所在園的直徑不同且相套。盤管反應(yīng)器置于微波爐中，其兩端分別與進(jìn)料管及出料管相連，進(jìn)料管及出料管分別從微波爐殼體中貫穿而出。在盤管反應(yīng)器中，可根據(jù)需要安插熱電偶，一般安插1-3個熱電偶，分別通過導(dǎo)線與置于微波爐側(cè)的溫度控制器相連。
微波爐可采用一般家用微波爐，如有需要也可按要求設(shè)計(jì)。
盤管反應(yīng)器是由一根管子盤旋而成，盤管反應(yīng)器所用的管子以及進(jìn)料管和出料管可為塑料管，一般為聚四氟乙烯管，也可以是玻璃管，如石英玻璃管或其它硬質(zhì)玻璃管。
固定盤管反應(yīng)器的立柱一般為塑料棒，如聚四氟乙烯棒、聚乙烯棒或聚丙烯棒等。沿立柱長度方向上開一排孔，使盤管反應(yīng)器的管子依次穿過各立柱的孔，盤旋成盤管反應(yīng)器，這樣立柱就起到了固定盤管反應(yīng)器的作用。立柱上開孔的數(shù)目一般是根據(jù)盤管反應(yīng)器的管子的長度及盤管間的間距大小決定。立柱也可以不開孔，而采用其它方式來固定反應(yīng)器，如用捆綁的形式。
盤管反應(yīng)器可以是只有一個盤管的形式，此時固定盤管反應(yīng)器的立柱為一組，該組的立柱數(shù)目為2-6根，通常為3根。各立柱均布于同一園周上。在每根立柱上都沿長度方向開有一排孔，盤管反應(yīng)器的管子依次自上而下穿過每根立柱的第一個孔、每根立柱的第二個孔、......、直到每根立柱的最后一個孔，從而形成螺旋形盤管反應(yīng)器，并為立柱所固定。
盤管反應(yīng)器也可以是具有相互套在一起的多個盤管的形式。多個盤管的反應(yīng)器一般為相互套在一起的2-5個盤管的形式，此時固定盤管反應(yīng)器的立柱也相應(yīng)為2-5組。每組的立柱數(shù)目為2-6根，一般常為3根。同一組的各立柱均布于同一園周上，各組立柱所在園的直徑不同且相套。在各組的每根立柱上都沿長度方向開有一排孔，盤管反應(yīng)器的管子依次自上而下穿過第一組每根立柱的第一個孔、每根立柱的第二個孔、......、直到立柱的最后一個孔；再依次自下而上(或自上而下)穿過第二組的每根立柱的第一個孔、每根立柱的第二個孔、......、直到每根立柱的最后一個孔；......；最后再依次自上而下(或自下而上)穿過第五組的每根立柱的第一個孔、每根立柱的第二個孔、......、直到每根立柱的最后一個孔，從而形成具有相互套在一起的2-5個盤管的盤管反應(yīng)器，并為2-5組立柱所固定。
多個盤管的反應(yīng)器最好為相互套在一起的2-3個盤管的形式，此時固定盤管反應(yīng)器的立柱也相應(yīng)為2-3組。當(dāng)盤管反應(yīng)器為具有相互套在一起的兩個盤管的形式時，固定盤管反應(yīng)器的立柱為兩組，每組的立柱數(shù)目為2-6根，一般常為3根。同一組的各立柱均布于同一園周上，兩組立柱所處在的兩個園的直徑不同且相套。在各組的每根立柱上都沿長度方向開有一排孔，盤管反應(yīng)器的管子依次自上而下穿過第一組每根立柱的第一個孔、每根立柱的第二個孔、......、直到每根立柱的最后一個孔；然后再依次自下而上(或自上而下)穿過第二組的每根立柱的第一個孔、每根立柱的第二個孔、......、直到每根立柱的最后一個孔，從而形成具有相互套在一起的兩個盤管的盤管反應(yīng)器，并為兩組立柱所固定。
熱電偶和溫度控制器為一般市售的產(chǎn)品。
操作時，反應(yīng)物料在泵或物料自身重力的推動下經(jīng)進(jìn)料管連續(xù)進(jìn)入盤管反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物不斷由出料管排出。反應(yīng)溫度由熱電偶及溫度控制器進(jìn)行測量和控制。
本實(shí)用新型采用豎直盤管反應(yīng)器，借助反應(yīng)器內(nèi)物料的重力作用，即可減緩管路的堵塞；此外，本實(shí)用新型的盤管反應(yīng)器也可以足具有多個套在一起的盤管的形式，這樣在有限的微波爐空間中可以安置較長的反應(yīng)管子，使得在相同的反應(yīng)停留時間的情況下(每一種化學(xué)反應(yīng)都相應(yīng)要求有一定的必需的反應(yīng)停留時間，以保證反應(yīng)的完成)能增加管中懸浮物料的流速，從而進(jìn)一步減少了堵塞的可能性。例如在進(jìn)行4A沸石的合成時，采用以往的橫向式盤管反應(yīng)器時，僅處理了1000ml的物料，反應(yīng)器管子就發(fā)生了堵塞現(xiàn)象，使反應(yīng)無法正常進(jìn)行，而采用本實(shí)用新型的新型微波連續(xù)反應(yīng)器后，處理量提高了10余倍也未產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1為本實(shí)用新型微波連續(xù)反應(yīng)器的示意圖。
圖2為本實(shí)用新型盤管反應(yīng)器盤管穿過一組立柱孔的示意圖。
圖3為本實(shí)用新型具有兩個套在一起的同心盤管反應(yīng)器的俯視圖。
在
圖1中，盤管反應(yīng)器[1]由立柱[2]固定，置于微波爐[6]中。在盤管反應(yīng)器[1]中安插3個熱電偶[3]，并分別通過導(dǎo)線[4]與溫度控制器[5]相連接。盤管反應(yīng)器[1]的兩端分別與進(jìn)料管[7]及出料管[8]連接，進(jìn)料管[7]及出料管[8]分別從微波爐[6]的殼體中貫穿而出。
在圖2中，盤管反應(yīng)器[1]的管子依次穿過立柱[2]的孔[9]盤旋而成豎直的盤管反應(yīng)器[1]。
在圖3中，盤管反應(yīng)器由外盤管[11]和內(nèi)盤管[10]組成，其兩端分別與進(jìn)料管[7]及出料管[8]相連接。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、加熱迅速、溫控方便，并且反應(yīng)時物料不易沉積，可適用于各種液態(tài)物料的化學(xué)反應(yīng)，尤其可用于懸浮狀物料的化學(xué)反應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種新型微波連續(xù)反應(yīng)器，包括微波爐、反應(yīng)器、溫度控制器、熱電偶、進(jìn)料管、出料管，其特征在于反應(yīng)器是由管子連續(xù)盤旋而成具有相套的1-5個盤管的豎直盤管反應(yīng)器，并通過1-5組立柱固定，同組中的各立柱都均勻分布在同一個園周上，各組立柱所在園的直徑不同且相套；盤管反應(yīng)器置于微波爐中，其兩端分別與進(jìn)料管及出料管相連接，進(jìn)料管及出料管分別從微波爐殼體中貫穿而出；在盤管反應(yīng)器中安插1-3個熱電偶，分別通過導(dǎo)線與置于微波爐側(cè)的溫度控制器相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的微波連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于盤管反應(yīng)器具有一個盤管并通過一組立柱來固定。
3.按照權(quán)利要求2所述的微波連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于立柱的數(shù)目為2～6根。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的微波連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于每根立柱上沿長度方向開有一排孔，反應(yīng)器的管子自上而下依次穿過每根立柱的孔盤旋成盤管反應(yīng)器。
5.按照權(quán)利要求1所述的微波連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于盤管反應(yīng)器具有相套的兩個盤管并通過兩組立柱來固定。
6.按照權(quán)利要求5所述的微波連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于每組立柱的數(shù)目為2～6根。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的微波連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于每根立柱上沿長度方向開有一排孔，反應(yīng)器的管子首先自上而下依次穿過第一組每根立柱的孔，然后自下而上依次穿過第二組每根立柱的孔，形成相互套在一起的盤管反應(yīng)器。
8.按照權(quán)利要求5或6所述的微波連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于每根立柱上沿長度方向開有一排孔，反應(yīng)器的管子首先自上而下依次穿過第一組每根立柱的孔，然后自上而下依次穿過第二組每根立柱的孔，形成相互套在一起的盤管反應(yīng)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微波連續(xù)反應(yīng)器,該反應(yīng)器是由管子連續(xù)盤旋而成具有1—5個盤管的豎直盤管反應(yīng)器,并通過1—5組立柱固定,置于微波爐中,其兩端分別與進(jìn)料管及出料管相連,進(jìn)料管與出料管分別從微波爐殼體中貫穿而出,在盤管反應(yīng)器中,安插1—3個熱電偶,分別通過導(dǎo)線與置于微波爐側(cè)的溫度控制器相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、加熱迅速、溫控方便,并能有效減緩管路的堵塞而使反應(yīng)能連續(xù)長期運(yùn)行,可用于各種反應(yīng)物料,尤其可用于較易沉淀的懸浮狀反應(yīng)液體。
文檔編號B01J19/12GK2386877SQ99217568
公開日2000年7月12日 申請日期1999年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月5日
發(fā)明者李金樹, 張春啟 申請人:北京燕山石油化工公司研究院