Синтез КБВ СВЧ установки

Общая схема СВЧ установки непрерывного действия для получения наночастиц меди

Разработка СВЧ установки

Проведя анализ всех предыдущих глав можно придти к выводу, что использование СВЧ энергии для получения коллоидных растворов наночастиц меди является перспективной технологией. Для дальнейшей реализации данной технологии предполагается разработка СВЧ установки непрерывного действия для получения коллоидных растворов НЧС в промышленных масштабах, что позволит ее применять на предприятиях, нуждающихся в использовании данного продукта.

СВЧ установка состоит из рабочей камеры, обеспечивающей эффективное взаимодействие СВЧ энергии с обрабатываемым раствором, источника СВЧ энергии и систем загрузки - выгрузки и контроля за технологическими параметрами.

Синтез наночастиц меди производится в СВЧ камере проточного типа 4, с помощью СВЧ излучения, подводимого от высокочастотного блока источника СВЧ энергии 5. Исходные компоненты раствора смешиваются в специальной емкости 1, после чего реакционная смесь подается с помощью насоса 2 по радиопрозрачным диэлектрическим трубкам, из химически инертного материала, в СВЧ камеру, где происходит нагрев до температуры около 100⁰С. СВЧ блок 4-5 может быть выполнен с одной рабочей камерой, запитываемой от одного генератора, или с несколькими рабочими камерами, включенными по потоку продукта последовательно и запитываемыми от своих СВЧ генераторов меньшей мощности.

После нагрева раствор проходит через чиллер 7, где он охлаждается до температуры 25⁰С, это необходимо для предотвращения дальнейшего роста частиц, которые могут образовываться из-за остаточного тепла СВЧ энергии. Последний этап процесса - это поступление готового раствора в сборник продукта 9, после чего раствор может быть использован в дальнейшем производстве. СВЧ установка оборудована средствами измерения температуры 6, давления 3 и системы управления устройством 8, с помощью которого задаются параметры (скорость подачи реагентов, температура нагрева и охлаждения), которые могут быть изменены в ходе процесса. Общая компоновка СВЧ установки представлена на рис.5.1.

Рисунок.5.1. - Общая компоновка СВЧ установки: 1 – реакционная смесь, 2 – дозировочный насос, 3 – датчик давления, 4 – микроволновая камера, 5 – источник СВЧ энергии, 6 – датчик температуры, 7 – чиллер, 8 – система управления, 9 – сборник продуктов

Под синтезом камеры с бегущей волной предполагается определение геометрических размеров рабочей камеры, с помощью которых обеспечивается получение равномерного тепловыделения в объеме обрабатываемого раствора. Задача синтеза решают на базе решения краевой задачи электродинамики или методом эквивалентных схем.

Дата добавления: 2015-08-31