[發明專利]一種具有成像功能的高溫微型反應器及其成像裝置

在審

• 申請號: 202010720706.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN113457590A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 孟霜鶴;葉茂;黃凱;王靜;劉中民
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;G01N27/22
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 校麗麗

本發明公開了一種具有成像功能的高溫微型反應器及其成像裝置，能夠解決現有的高溫微型反應器無法實現在線可視的問題。包括：反應器本體，反應器本體包括柱狀反應管和鐘狀蓋子，蓋子與反應管的頂端密封連接；反應管內設置有分布板，分布板將反應管內部空間分為流化室和氣室，反應管的底端具有進氣口；流化室的側壁材料為石英材料或陶瓷材料；蓋子的外側壁上設置有上固定掛鉤；反應管外壁上設置有下固定掛鉤；上固定掛鉤和下固定掛鉤通過連接件固定連接；電容層析成像傳感器套設在流化室外壁上、且與流化室外壁貼合；反應器本體和電容層析成像傳感器的制作材料的耐受溫度均大于或等于800℃。本發明用于高溫微型反應器內部反應狀態的在線實時成像。

技術領域

本發明涉及一種具有成像功能的高溫微型反應器及其成像裝置，屬于傳感器應用與反應器領域。

背景技術

微型反應器具有耐高溫、耐腐蝕、生產能力強等優點，廣泛應用于醫藥、飲料、化工、顏料和科研等領域。傳統的微型反應器高溫操作依賴于經驗，高溫密閉空間流動過程在線實時可視成像對微型反應器流化床運行狀態控制具有重要意義，例如，在進行化學反應時，微型反應器內部流動過程在線實時可視成像有利于控制微型反應器流化床的反應狀態，微型反應器內部介質的介電常數變化的原位實時監測有利于控制微型反應器固定床的反應狀態。

現有的成像技術如CT、超聲、核磁共振、相機等，由于受溫度影響、時間延后和價格昂貴等原因，不能做到容器內部高溫在線可視和實時監測。傳統的微型反應器在高溫下的運行狀態情況的掌握與控制依賴于操作者的經驗，故極為不準確，因此急需要一種具有成像功能的高溫微型反應器。

發明內容

本發明提供了一種具有成像功能的高溫微型反應器及其成像裝置，能夠解決現有的高溫微型反應器無法實現在線可視的問題。

本發明一方面提供了一種具有成像功能的高溫微型反應器，包括：反應器本體，所述反應器本體包括柱狀反應管和鐘狀蓋子，所述蓋子與所述反應管的頂端密封連接；所述蓋子遠離所述反應管的一端具有出氣口；所述反應管內設置有分布板，所述分布板將所述反應管的內部空間分為靠近所述出氣口的流化室和遠離所述出氣口的氣室，所述反應管的底端具有進氣口；所述流化室的側壁材料為石英材料或陶瓷材料；所述蓋子的外側壁上設置有上固定掛鉤；所述反應管外壁上設置有下固定掛鉤；所述上固定掛鉤和所述下固定掛鉤通過連接件固定連接；電容層析成像傳感器，所述電容層析成像傳感器套設在所述流化室外壁上、且與所述流化室外壁貼合，用于獲取電容數據；所述反應器本體和所述電容層析成像傳感器的制作材料的耐受溫度均大于或等于800℃。

可選地，所述蓋子靠近所述反應管的一端的內表面具有內磨砂面，所述反應管靠近所述蓋子的一端的外壁具有外磨砂面，所述內磨砂面與所述外磨砂面配合密封。

可選地，所述上固定掛鉤和所述下固定掛鉤的制作材料與所述流化室的側壁材料相同。

可選地，所述連接件為金屬絲，所述金屬絲纏繞在所述上固定掛鉤和所述下固定掛鉤之間，以使所述上固定掛鉤和所述下固定掛鉤固定連接。

可選地，所述反應管包括相對的頂端和底端，所述反應管的頂端具有進出料口，所述進出料口為拼接在所述反應管頂端處的燒結磨口。

可選地，所述燒結磨口的制作材料為玻璃或石英。

可選地，所述電容層析成像傳感器包括由內向外依次設置的電極結構、第一絕緣層、屏蔽固定層、支撐層和外屏蔽罩；所述屏蔽固定層和所述支撐層之間通過緊固件固定；所述電極結構包括陣列排布的多個測量電極，多個所述測量電極圍繞所述反應管外壁一周設置；相鄰所述測量電極之間設置有絕緣條；所述測量電極為瓦狀電極片，所述電極片與所述流化室外壁形狀貼合；所述測量電極的外側面連接有高溫段信號傳輸線，所述高溫段信號傳輸線遠離所述測量電極的一端連接常溫段信號傳輸線。