一种微波合成反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种微波合成反应装置，尤其涉及一种以行波加热方式，用于物质均匀加热的微波合成反应装置。


背景技术：

2.微波是一种绿色环保的、能源利用率极高的能源，以微波加热代替常规加热对降低能耗、减少污染、提高生产效率都是十分有利的，具有十分重要的实际应用意义。目前微波合成反应器多以家用微波炉形式引申而来，以驻波形式的微波进行加热。由于驻波的反射叠加会导致微波场的强弱存在很大差异，容易造成加热不均匀、局部温差过高的问题，甚至发生电场击穿，对进行精度要求较高的反应十分不利。而行波不存在反射微波的叠加影响，所以较驻波的微波场更加均匀。
3.为了消除微波的反射作用，需要向微波场中引入微波吸收器。微波吸收负载是一种在微波波导方向布置的特殊材质的特殊结构，能够实现微波的完全吸收而不发生微波反射。另外微波吸收材料也能实现部分微波的吸收作用。
4.通过引入微波吸收负载器以及微波吸收材料覆盖层来对微波进行吸收，减少微波反射形成的驻波现象，实现以平行的行波方式的微波来对反应容器内的物质进行加热，能很好地解决常见微波加热器的驻波形式的微波所存在的加热不均匀及穿透性较差的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是将反应器内微波场调整为平行的互不干涉的行波，提高微波场均匀性，便于进行要求精准控制的微波合成或反应。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种微波合成反应装置，包括：
7.一反应器腔体；
8.一微波发生器，设置在所述反应器腔体内且安装于所述反应器腔体的内壁面上；
9.一微波吸收负载器，设置在所述反应器腔体内；
10.一反应容器，用以放置被加热物质，设置在所述反应器腔体内且位于所述微波发生器和微波吸收负载器之间，所述反应容器的径向截面与微波吸收负载器、微波发生器的径向截面互成平行关系；所述微波发生器平行正对所述反应容器的径向表面，不与所述反应容器相接触，且所述微波发生器的径向截面不小于所述反应容器径向表面；
11.一承托平台，位于所述反应器腔体内，所述反应容器固定于所述承托平台上并与微波波导方向垂直；
12.一测控温元件，位于所述反应器腔体内；
13.一散热器，位于所述反应器腔体内且位于所述微波吸收负载器旁；
14.一微波吸收材料层，覆设于所述反应器腔体的内壁上。
15.于一实施例中，所述承托平台通过一承托平台转轴固定在所述反应器腔体底部的所述微波吸收负载器上。
16.于一实施例中，所述微波发生器为单一微波管或多微波管并联，所述微波发生器的微波输出方式为平行连续行波，所述微波发生器的微波波导方向与所述反应容器径向垂直。
17.于一实施例中，所述微波吸收负载器为干式吸收负载器或湿式匹配负载器。
18.于一实施例中，所述微波吸收材料层的材料为金属材料，厚度不低于0.1mm。
19.于一实施例中，所述的反应容器、承托平台及测控温元件的材质为常温下介电常数小于50的材料。
20.于一实施例中，所述反应容器的形状为圆柱体、长方体，所述反应容器长径比小于1。
21.于一实施例中，所述承托平台与一传动转动齿轮连接，所述传动转动齿轮与一位于所述反应器腔体外的一电机连接。
22.于一实施例中，所述测控温元件为热电偶。
23.于一实施例中，所述散热器为导风散热模式风扇。
24.于一实施例中，所述反应容器径向方向为水平方向或竖直方向或倾斜方向，优选为水平方向。
25.本实用新型通过引入微波吸收负载器件以及微波吸收材料覆盖层来对微波进行吸收，减少微波反射形成的驻波现象，实现以平行的行波方式的微波来对反应容器内的物质进行加热，能很好地解决常见微波加热器的驻波形式的微波所存在的加热不均匀及穿透性较差的问题，另外通过反应容器的转动，可以更好地实现均匀加热，对反应的精准控制十分有利。
附图说明
26.图1为本实用新型一种微波合成反应装置的结构示意图；
27.图2为本实用新型一种微波合成反应装置的结构俯视图。
28.其中，附图标记：1-反应器腔体，2-微波发生器，3-反应容器，4-传动转动齿轮，5-测温套管，6-承托平台，7-微波吸收负载器，8-承托平台转轴，9-测控温元件，10-微波吸收材料层，11-散热器。
具体实施方式
29.有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下：下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此限制本实用新型的保护范围。
30.参照图1和图2，图1为本实用新型一种微波合成反应装置的结构示意图；图2为本实用新型一种微波合成反应装置的结构俯视图。本实用新型的微波合成反应装置，包括反应器腔体1以及设置于该反应器腔体1内的微波发生器2、反应容器3、、测温套管5，承托平台6、微波吸收负载器7、承托平台转轴8、测控温元件9、微波吸收材料层10和散热器11。微波吸收材料层10覆盖于微波合成反应装置腔体1的内壁上。微波发生器2可位于反应器腔体1上部，微波吸收负载器7可安装在反应器腔体1的底部，微波发生器2和微波吸收负载器7的安装位置不做限制，可安装于反应器腔体1内的任何位置处，满足反应容器3设置在所述反应
器腔体1内位于所述微波发生器和微波吸收负载器7之间即可。所述微波吸收负载器7与微波发生器、反应容器3的径向截面互成平行关系。所述微波发生器平行正对反应容器3径向表面，不与所述反应器相接触，且所述微波发生器的径向截面不小于反应容器3径向表面。反应容器3固定于带齿轮的承托平台6之上并与微波波导方向垂直，承托平台6通过承托平台6转轴8固定在反应器腔体1底部的微波吸收负载器7上。所述承托平台6与一传动转动齿轮4连接，所述传动转动齿轮4与一位于所述反应器腔体1外的一电机连接。承托平台6与传动转动齿轮4相接并通过反应器腔体1外部的电机带动实现转动。传动器件为齿轮或皮带等传动方式，作往复转动或单一方向转动，优选为往复转动。
31.再参照图1，反应容器3内设有一测温套管5，测控温元件9通过在腔体内壁一侧开孔，测控温元件9例如为热电偶或光纤，测温热电偶或光纤插入反应容器3上的测温套管5内进行测温。微波吸收负载7固定在腔体底部并与微波波导方向垂直，散热器位于所述反应器腔体内且位于所述微波吸收负载器旁，开口于反应器腔体1壁一侧，由内向外散发微波吸收负载器产生的热量，吸收的热量通过散热器11排出反应器腔体1。
32.反应容器3径向方向可以为水平方向或竖直方向或倾斜方向，优选为水平方向。所述微波发生器为单一微波管或多微波管并联，所述微波发生器的微波输出方式为平行连续行波，所述微波发生器的微波波导方向与所述反应容器3径向垂直。所述微波吸收负载器7为干式吸收负载器或湿式匹配负载器。所述微波吸收材料层的材料为金属材料，厚度不低于0.1mm。所述反应容器3、承托平台6及测控温元件9的材质为常温下介电常数小于50的材料。所述反应容器3的形状为圆柱体、长方体，选为圆柱体形状反应容器3长径比小于1。
33.被加热物质平铺在反应容器3内，平行的行波微波垂直于反应容器3径向对被加热物质进行加热，同时反应容器3随承托平台进行转动，穿透后微波被微波吸收负载所吸收，少量发生反射或散射的微波被腔体内壁的微波吸收材料覆盖层所吸收，而不会对微波场发生干扰，从而实现均匀加热。测控温元件通过对反应容器3内部进行测温，自动控温系统可自动调整微波发生器输出功率，从而实现自动控温。
34.本实用新型提供了的微波合成反应装置，在反应器腔体的内壁附着一层金属材质的微波吸收材料，微波吸收负载器与微波发生器、反应容器的径向截面互成平行关系，反应容器的位置位于微波发生器和微波吸收负载器之间。由微波发生器产生行波，穿过反应容器后的微波被微波吸收负载器以及微波吸收材料覆盖层来吸收，减少微波反射形成的驻波现象，实现以平行的行波方式的微波来对反应容器内的物质进行加热，能很好地解决常见微波加热器的驻波形式的微波所存在的加热不均匀及穿透性较差的问题。
35.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。