[实用新型]微波加热压力反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加热压力反应装置，特别是一种利用微波能对液体直接或间接加热并充气加压搅拌来进行液体物质化学反应的装置。

背景技术

众所周知，一般压力化学反应装置在给入压力的同时，需进行加热来促进反应的进行，其加热方式一般采用电加热，这种加热方式升温速度较慢，并且在升温过程中，热量的损失较大，耗电多。微波加热具有加热速度快、节能等优点，同时微波直接作用于液体上还可以促进一些化学反应的进行，对某些化学反应有一定的催化作用。对于有些液体不需要在微波场中进行压力化学反应的，可以采用间接微波加热的方式避免液体物质直接暴露在微波场下加热对液体物质分子结构产生的不良影响，即先对易于吸收微波的物质进行微波加热，然后通过热传导从而将液体物质加热。这就要求液体物质承载体能够强烈吸收微波而迅速升温。目前能够良好地吸收微波的固体物质主要有两大类：一类是极性金属氧化物，这类微波吸收体作为液体物质的承载体在加热过程中容易给需要预热的液体物质带入其他金属杂质，影响液体物质的化学反应，且金属氧化物塑性较差，在微波辐射下，也容易发生化学反应而失去电极性，使其吸收微波的能力变弱甚至完全消失；另一类是石墨和有机物，有机物一般不耐高温，随着加热时间延长而容易老化变质，故不能作为液体物质预热的承载体。石墨熔点高，具有一定的可塑性，用它作液体物质承载体最理想，但石墨韧性不足，所以在预热过程中，也不能使液体物质直接接触石墨，而金属具有优良的导热

性能，且微波无法穿透，故采用金属液体容器，在容器外壁粘附一层石墨层来实现微波对液体物质的间接加热，且在密闭的微波作用腔体里石墨在微波场下损耗较小。另外，采用充气增压的方式实现高压反应环境。因此，可以用微波能进行液体物质加热，进而实现压热化学反应。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决常用压力反应装置存在的浪费能源及加热时间长的问题，而提供一种微波加热压力反应装置。

本实用新型是由密封顶盖、搅拌螺旋桨、压力充气管、液体容器、驱动装置、微波作用腔体、支撑架、石墨附着层、石英支承座和微波源组成，液体容器的密封顶盖上设有微波源，用于对需要微波直接作用的液体进行加热，微波源发射端与压力容器内腔采用微波源隔板隔开，微波源隔板密封固定于密封顶盖与液体容器连接的内侧壁上，且具有一定抗压强度以及微波能够完全穿过隔板，同时密封顶盖与微波源、压力充气管（设有气体阀门）、搅拌螺旋桨、温度与压力测量装置以及压力缓冲管（设有缓冲阀门）实现密封连接，另外密封顶盖与液体容器间采用螺栓密封连接。间接加热微波作用腔体内侧砌筑一层耐火保温层，微波作用腔体置于支撑架之上，圆柱形液体容器镶嵌在微波作用腔体上部，微波作用腔体内、液体容器外部附着有一层一定厚度的石墨附着层，为防止石墨附着层脱落，在微波作用腔体内底部设有石英支承座，用以支撑石墨附着层底部，同时在除石英支承座之外的微波作用腔体内空间中填满石英砂；微波作用腔体外侧壁及底部外壁上设有微波源，微波源与微波作用腔体相通，为防止微波发射部位过热，微波源发射部位安装有微波源冷却装置；驱动装置顶部装有压力充气管、搅拌螺旋桨和温度与压力测量装置，驱动装置顶部可升

降，压力充气管充气端在液体表面上方一定距离，不与液体接触，搅拌螺旋桨和温度与压力测量装置的温度探头插入液体容器中的液体里，而压力探头则不与液体接触，驱动装置内置微波功率调节装置（分为直接加热微波功率调节装置和间接加热微波功率调节装置两种）、高压充气装置、搅拌螺旋桨驱动系统、温度和压力显示控制器以及驱动装置顶部升降系统。

本实用新型的工作过程是：