[发明专利]化学反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及对反应器内的液态内容物照射微波的化学反应装置。

背景技术

以往，通过对内容物照射微波(电磁波)以进行内容物的加热等的化学反应装置为人所知(例如，参考专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2011-235262号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

以往使用加热器进行的加热为外部加热，通过热传导或辐射、对流等从物质的表面向内部逐渐加热。另一方面，使用微波进行的加热具有使物质本身自行发热的内部加热的特征。但是，当在反应器中照射微波时，存在微波集中在一部分位置的情况。当发生这样的微波集中时，存在反应器内的一部分区域被异常加热的问题。另外，作为这样的微波集中的结果，会产生未照射微波的位置，存在内容物未被适当加热的问题。

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种化学反应装置，其能够向反应器的内容物尽量均匀地照射微波。

为了达成上述目的，基于本发明的化学反应装置具备：反应器，具有沿水平的一个方向延伸的形状，且液态内容物以在上方具有未填充空间的状态被投入到该反应器中；微波发生器，用于产生微波；以及波导管，将微波发生器产生的微波传送到反应器的未填充空间；其中，反应器的上方侧相对于反应器的长度方向具有弯曲形状。

根据这样的结构，能够在反应器内部更均匀地照射微波。

另外，在基于本发明的化学反应装置中，反应器的上方侧可以相对于与反应器的长度方向正交的方向具有拱形形状。

根据这样的结构，能够避免微波集中在未填充空间的一部分区域的现象，能够在反应器内部更均匀地照射微波。

另外，在基于本发明的化学反应装置中，入射到未填充空间的微波与内容物的液面之间的夹角可以在30～75度的范围内。

根据这样的结构，能够更均匀地向内容物照射微波。

另外，在基于本发明的化学反应装置中，微波可以照射到与反应器的长度方向正交的方向上的中央位置。

另外，基于本发明的化学反应装置具备：反应器，具有沿水平的一个方向延伸的形状，且液态内容物以在上方具有未填充空间的状态被投入到该反应器中；微波发生器，用于产生微波；以及波导管，将微波发生器产生的微波传送到反应器的未填充空间；其中，入射到未填充空间的微波与内容物的液面之间的夹角在30～75度的范围内。

根据这样的结构，能够更均匀地向内容物照射微波。

另外，在基于本发明的化学反应装置中，入射到未填充空间的微波与内容物的液面之间的夹角可以为45度。

另外，在基于本发明的化学反应装置中，反应器可以是内容物沿反应器的长度方向流动的平流式反应器，或者也可以是批量(batch)式反应器。

发明效果

根据基于本发明的化学反应装置，能够在反应器内部减少微波集中在一部分位置的情况，并且能够使微波更均匀地照射到内容物。

附图说明

图1是示出基于本发明的第一实施方式的化学反应装置的结构的图。

图2是示出该实施方式中的反应器的内部结构的一例的图。

图3是示出该实施方式中的反应器的形状的图。

图4A是该实施方式中的反应器的纵截面图。

图4B是该实施方式中的反应器的纵截面图。

图4C是该实施方式中的反应器的纵截面图。

图5是示出该实施方式中的模拟的反应器的截面形状的图。

图6A是示出该实施方式中的模拟结果(θ＝15°)的图。

图6B是示出该实施方式中的模拟结果(θ＝30°)的图。

图6C是示出该实施方式中的模拟结果(θ＝45°)的图。

图6D是示出该实施方式中的模拟结果(θ＝60°)的图。

图6E是示出该实施方式中的模拟结果(θ＝75°)的图。

图6F是示出该实施方式中的模拟结果(θ＝90°)的图。

图7A是示出该实施方式中的模拟结果(弯曲形状)的图。

图7B是示出该实施方式中的模拟结果(平板形状)的图。

图8A是示出该实施方式中的模拟结果(拱形形状)的图。

图8B是示出该实施方式中的模拟结果(平板形状)的图。

具体实施方式