[发明专利]螺旋盘管式微波反应器

说明书

本发明涉及反应设备技术领域，尤其涉及一种微波辐射反应系统，包括微波激励腔、压缩激励腔、定位架、盘管、微波源，所述微波激励腔内设有压缩激励腔，所述微波激励腔与压缩激励腔之间设有定位架，所述定位架安装有螺旋盘管，所述螺旋盘管两端分别设有溶液进口和溶液出口，并且，所述溶液进口和溶液出口位于微波激励腔外壁，所述微波激励腔外壁设有多个微波源。本发明的有益效果为：本发明提供一种螺旋盘管式微波反应器，其结构提升电场强度和均匀性，增加辐照时间，增加反应时间，提高反应效率。

技术领域

本发明涉及反应设备技术领域，尤其涉及一种微波辐射反应系统。

背景技术

目前，微波辅助反应技术已得到科学家的普遍关注，在市场上也有一些微波反应设备在卖。微波结合化学形成微波化学反应，比常规的反应技术具有工艺流程简单，处理时间短的优势，但由于不同溶液具有不同介电常数，微波在溶液中穿透能力不同，微波技术在反应器中的应用未能成为主流。

在民用工业应用中，微波磁控管主要实用915MHz和2450MHz两种，915MHz磁控管功率大，微波波长长，穿透力深，但价格高；2450MHz功率少，波长短，微波穿透深度浅，但价格低。在溶液反应应用中，现在主要偏重于915MHz。微波能量的吸收与溶液的介电常数有关，介电常数大的溶液，吸波能量强，微波在溶液中的穿透深度浅，无论是采用915MHz还是2450MHz磁控管，微波都不能对深层的溶液发生作用，特别是在处理大流量的溶液时，由于微波的辐射溶液有限，处理效果不好。

微波反应，当微波电场强度达到10的三次方以上，呈现非热效应，对于一些难处理的溶液，在极短时间内剧烈发生反应，快速得到自己想要的溶液。非热效应只在微波辐照的溶液中具有，没有受到微波辐照的溶液没有非热效应。

目前存在的问题：1、不同溶液对微波具有不同吸波能力，导致微波对溶液的穿透能力不同，导致微波辐射场在溶液中不能均匀分布。

2、微波激励腔内的电场强度低，且分布不均匀，是微波的效率大大降低，增加能耗。

3、溶液在微波激励腔内停留时间短，不能充分进行反应。

4、现有微波反应技术不能应用于流量大的反应。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中微波反应器存在的上述技术问题，而提出的螺旋盘管式微波反应器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计螺旋盘管式微波反应器包括微波激励腔、压缩激励腔、定位架、螺旋盘管、微波源，所述微波激励腔内设有压缩激励腔，所述微波激励腔与压缩激励腔之间设有定位架，所述定位架安装有螺旋盘管，所述螺旋盘管两端分别设有溶液进口和溶液出口，并且，所述溶液进口和溶液出口位于微波激励腔外壁，所述微波激励腔外壁设有多个微波源。

进一步的，所述微波激励腔采用金属材料制作而成，形成封闭空间，保证微波激励腔外不漏波。

进一步的，所述压缩激励腔在微波激励腔内，采用金属材料构成封闭空间，保证压缩激励腔内不透波。

进一步的，所述微波激励腔与压缩激励腔之间形成微波激励区域。

进一步的，所述微波源位于微波激励腔外壁上，作为反应器的能量供给者通过波导将微波馈入微波激励区域。

进一步的，所述微波激励区域提高微波功率密度，增强电磁场强度。

进一步的，所述定位架为透波材料，位于微波激励腔和压缩激励腔之间的微波激励区域。

进一步的，所述螺旋盘管为透波材料，处于电磁场强度最高区域，避开微波趋肤效应靠近微波激励腔壁处的电磁场强度低区域，减少微波损耗功率。

进一步的，所述螺旋盘管直径为3~90mm。