[实用新型]微波高温化学反应系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种微波高温化学反应系统，用于酸碱化学反应的微波加热，属于仪器仪表领域。 

背景技术 

微波加热作为一种非常规加热方式，由于是“体加热”，具有加热速度快，加热均匀，加热效率高、选择性加热、能够即时控制等优点，广泛应用于食品干燥、纳米材料制备、碳热还原以及化学浸出等各个领域。 

在微波辅助加热的条件下，被加热的物质之间发生物理化学变化。在频率为数十亿Hz的交变磁场的作用下，极性分子发生快速转动，以介电损耗的方式迅速将电能转化为热能，温度升高的同时，使微波化学反应在反应时间、反应顺序、产物组成等方面异于普通加热下的化学反应。微波与物质之间的相互作用也成为近年来研究的重点。微波场中，随着温度的升高，物质的电磁参数发生变化，也反过来促进微波与物质之间相互作用。目前，微波加热的作用机理研究集中在温度场与电磁场耦合的数值模拟上，微波化学反应的实验研究一直不能够深入开展，很大程度上受制于微波设备的研发滞后，尤其是涉及酸碱反应的微波加热设备，其加热采用低温加热，很难满足研究需要。因此，必须组建新的适合强酸强碱反应的微波高温化学反应系统，弄清其反应机理，使微波化学应用领域进一步拓宽，逐步走向工业化应用。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种微波高温化学反应系统，用于酸碱化学反应高温加热，并通过可编程控制器（PLC）控制化学反应的时间、温度、质量变化。 

技术解决方案： 

本实用新型微波高温化学反应系统，包括微波炉，其特征在于，微波炉壳体由外、中、内三层组成，微波炉腔体内设有长颈宽口瓶，长颈宽口瓶置于支撑台上；微波炉壳体顶板开有一个孔，长颈宽口瓶的瓶颈由内部伸出微波炉顶板，瓶颈口安装密封橡胶塞，橡胶塞上开三个孔，分别插有入气管、热电偶和出气管，其中热电偶一端插入长颈宽口瓶中的物料内，另一端穿过橡胶塞与可编程控制器（PLC）相连，入气管一端与气体发生装置相连，另一端也插入长颈宽口瓶中物料内，而出气管一端置于长颈宽口瓶内的物料上方，另一端连接气体回收装置；支撑台通过微波炉底板上的孔放置微波炉下方的电子天平上，电子天平与可编程控制器（PLC）相连， PLC与计算机相连，微波炉与电源连接，所述的微波炉顶、底部开孔处分别设有防止微波泄漏的微波抑制屏蔽管，气体发生装置、入气管、长颈宽口瓶、出气管、气体回收装置形成全封闭系统。所述入气管、出气管采用陶瓷管或石英管或橡胶管。 

所述入气管吹入的气体为Ar、N₂、SO₂、CO、CO ₂、Cl₂、NH₃、HCL、O₂、H₂中的一种或多种。 

所述微波炉壳体由外、中、内三层组成，外层采用含Cr不锈钢材质，中层是保温层，紧贴在外层内壁上，且采用耐高温的铝质、镁质和硅酸盐质保温材料或绝热材料制成，内层是耐高温、耐腐蚀层，紧贴着保温层内壁，采用云母或氧化铝陶瓷材料为基板，并将耐高温、耐酸碱腐蚀涂层直接涂于基板上，涂层厚度为0.5~1mm。 

所述热电偶采用带耐腐蚀套和屏蔽套的热电偶或不同温度段的红外传感器。 

所述支撑台由轻质莫来石砖打磨而成。 

所述的电子天平最小称量单位为0.01g。 

所述热电偶和红外传感器、电子天平均与可编程控制器（PLC）相连，PLC与电脑相连，其所测时间、质量、温度变化数据输入到电脑中。 

所述的电子天平与微波炉之间设有屏蔽板和减震橡胶垫以避免电子天平的称量受到微波的干扰，而且高温化学反应系统整体位于防震橡胶垫上。 

本实用新型在微波炉顶、底部开孔处设有防止微波泄漏的微波抑制屏蔽管，单位泄漏测试符合国家安全标准。除防腐蚀、保温外，整个反应系统全部密封，并且出气管连接气体回收装置，以保证整个反应系统有良好的反应效果，同时使反应产物达到安全排放标准。当容器内的样品被微波加热时，可编程控制器（PLC）可实现功率可调、温度设定及保温功能，且与计算机相连，自动采集时间、温度和质量变化数据，并显示在电脑屏幕上。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。 

具体实施方式

实施例1