[实用新型]一种微波辅助搅拌球磨反应器

说明书

本实用新型提供了一种微波辅助搅拌球磨反应器，包括球磨系统、微波辅助系统和控制系统，球磨系统包括驱动电机、搅拌杆、搅拌桨、球磨筒和置于球磨筒内的研磨球，微波辅助系统包括微波加热筒、保温透波层、微波馈口、微波发射源和微波电源，球磨筒置于微波加热筒内，微波加热筒侧壁的内表面沿周向包裹一层保温透波层，搅拌杆的上端穿过微波加热筒和球磨筒的顶壁与驱动电机连接，搅拌杆的下端伸至球磨筒中，搅拌杆于球磨筒内的部分装设搅拌桨，微波馈口设置在微波加热筒的侧壁且与微波加热筒内腔封闭式紧固连接，微波电源与控制系统连接。本实用新型能够在实现温度的较为精确控制的前提下，让固相参与的反应更加充分和均匀。

技术领域

本实用新型涉及化学工程技术、化学反应工程和粉体材料制备技术领域，具体涉及一种搅拌球磨反应器，尤其涉及一种微波辅助搅拌球磨反应器。该微波辅助搅拌球磨反应器所有固相参与的反应，如固液反应、气固反应和固固反应等，也适用于高质量粉末材料制备和特殊化学反应工程。

背景技术

搅拌球磨机是一种常被用于例如在液相中粉碎或者分散固体的机械加工设备，广泛适用于生物、食品、化妆品、医药、陶瓷、材料及农药等行业中。在搅拌球磨机中，存在与驱动装置相连的搅拌轴，被填装在研磨内筒内的研磨球，通过搅拌机构而得以加速，从而使位于研磨球之间的研磨物料被粉碎或者分散，从而得出产物。

固相反应是指包含固相物质参加的化学反应，包括固-固相反应、固-气相反应和固-液相反应等，该反应广泛存在于工业生产和材料制备过程中。例如：固-固反应中制备硅酸盐和铝酸盐，粉末冶金中采用固固反应进行材料的机械合金化制备合金粉末和非晶材料；固-气相反应中包括金属及合金材料的氧化、还原，以及硫化、氮化等气相处理等；固-液反应中的溶解浸出过程、固体的腐蚀反应、粉体的合成反应等。但是，通常由固相参与的反应存在原子扩散速率慢、化学反应速率低等问题，使反应时间参加，生产成本增加之外，还存在反应不完全、不均匀等影响产品质量的问题。

目前能够适用于所有固相反应的设备和装置非常有限，其中反应釜是目前使用较为广泛的固液反应装置，其主要是通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。高压反应釜是反应釜中较为常用的一种，它是目前进行高温、高压下的固液或者液液反应最为理想的装置，特别是进行易燃、易爆、有毒介质的化学反应，更加显示出它的优越性。其加热方式通常为夹套蒸气、夹套热油或者电加热等传统热传导加热方式，另外为了解决了泄漏问题一般采用磁力传动装置。但是，这里存在三个问题，首先传统高压反应釜热传导效率低，反应体系对温度的响应迟缓，造成控制精度低，产品可控性不强，重复率低的问题；其次传统高压反应釜热传导效率低，反应体系对压强的响应迟缓，造成控制精度低，产品可控性不强，重复率低的问题；再次是传统高压反应釜中的磁力传动装置仅仅对液相具有较好的搅拌效果，对于固相搅拌混合效果一般，随着固相组成比例的增加，同样会出现搅拌不均匀和不充分的问题。

众所周知，微波加热是利用微波的能量特征，对物体进行加热的过程。微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子，它在快迅变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。微波对介质材料是瞬时加热升温，因此具有快速加热的特点。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。然而目前还没有将微波应用到搅拌球磨反应器的相关装置。因此，对于本领域技术人员而言，如何开发一种微波辅助搅拌球磨反应器，这具有比较现实的意义。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种微波辅助搅拌球磨反应器，以解决背景技术存在的至少一个技术问题。