[發(fā)明專利]螺旋管式進料的超重力微波耦合反應器及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110538613A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設計）人: 陳建峰;陳儒佳;孫寶昌;初廣文;鄒海魁;羅勇;張亮亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01J19/12;B01J8/10
• 代理公司: 11257 北京正理專利代理有限公司
• 代理人: 趙曉丹<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明提供一種螺旋管式進料的超重力微波耦合反應器及系統(tǒng)，通過采用螺旋管與超重力結(jié)合，將螺旋管內(nèi)置于超重力中，一方面在進料階段即實現(xiàn)均勻預混合，同時結(jié)合微波加熱作用，在預混合時即可均勻加熱，另一方面裝置集成度高，可以避免額外設備投資，此外，螺旋管的覆蓋面積較大，可以有效吸收微波，提高微波利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反應器技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種螺旋管式進料的超重力微波耦合反應器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

超重力技術(shù)是新一代化工過程強化技術(shù)，可以極大的強化傳質(zhì)和混合，已經(jīng)在強化傳質(zhì)以及混合等化工過程中有成功且廣泛的應用。超重力旋轉(zhuǎn)床利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一種比重力大得多的離心力來模擬超重力環(huán)境，從而達到強化傳質(zhì)以及混合的效果。在超重力環(huán)境下，其傳質(zhì)速率要比傳統(tǒng)的塔器高1-3個數(shù)量級，所以能夠顯著縮小反應器的體積，大大節(jié)省投資成本。目前為止，超重力技術(shù)已經(jīng)應用于很多反應過程，包括吸收、解吸等物理過程，以及縮合、磺化、納米材料制備等化學過程。超重力設備具有體積小，傳質(zhì)效率高、易于操作、設備投資小、物料的停留時間短等優(yōu)點，在很多領(lǐng)域都有十分廣闊的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述不足，本發(fā)明提供一種螺旋管式進料的超重力微波耦合反應器及系統(tǒng)。

本申請第一方面實施例提供一種螺旋管式進料的超重力微波耦合反應器，包括：

殼體；

設于所述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)腔室、螺旋管以及設于所述殼體外側(cè)壁上的微波探頭，外部連接的微波發(fā)生器可通過所述微波探頭向所述殼體內(nèi)饋入微波；

所述旋轉(zhuǎn)腔室中設置有中空的填料以及插入所述填料中空處的液體分布器，所述填料用于將液體切割為微納尺度的液體微元，所述液體分布器用于向所述填料噴射液體；

所述螺旋管與所述液體分布器連通設置，并且所述螺旋管與液體輸入管路連通。

在某些實施例中，所述微波探頭包括位于所述殼體上對應所述螺旋管位置的多個第一探頭，以及位于所述殼體上對應所述旋轉(zhuǎn)腔室位置的多個第二探頭。

在某些實施例中，所述第一探頭和/或第二探頭圍繞所述殼體均勻分布。

在某些實施例中，所述螺旋管和/或所述填料的材料為非吸波材料。

在某些實施例中，所述螺旋管包圍在所述填料的外側(cè)，進而經(jīng)過所述填料剪切后被甩出的液體微元碰撞在所述螺旋管的外表面。

在某些實施例中，所述螺旋管的外表面為親水表面，或者疏水表面。

在某些實施例中，所述螺旋管的內(nèi)側(cè)表面形成有凸點，所述凸點用于擾動所述螺旋管內(nèi)的液體。

在某些實施例中，所述凸點成陣列排布。

在某些實施例中，所述凸起的高度或者最大直徑小于2毫米。

本申請第二方面實施例提供一種反應系統(tǒng)，包括如上所述的螺旋管式進料的超重力微波耦合反應器。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供一種螺旋管式進料的超重力微波耦合反應器及系統(tǒng)，通過采用螺旋管與超重力結(jié)合，將螺旋管內(nèi)置于超重力中，一方面在進料階段即實現(xiàn)均勻預混合，同時結(jié)合微波加熱作用，在預混合時即可均勻加熱，另一方面裝置集成度高，可以避免額外設備投資，此外，螺旋管的覆蓋面積較大，可以有效吸收微波，提高微波利用率。

在優(yōu)選的實施方式中，螺旋管內(nèi)部設置凸點，可以增大液體進液時的擾動，配合微波加熱更加均勻，并且能夠進一步提高預混合的均勻程度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。