利用磁性離子液體電生熱作為加熱介質的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種利用磁性離子液體電生熱作為加熱介質的裝置，屬于反應加 熱及新型材料開發(fā)利用技術領域。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有的化學反應體系加熱方式大多采用電加熱裝置間接為反應體系進行加熱，例 如采用金屬管加熱的裝置，通過對某種液體介質(水或硅油等)加熱進而傳遞熱量給反應容 器并作用于反應體系。發(fā)熱的金屬管多直接與液體介質接觸，在加熱的過程中，加熱管、發(fā) 熱壁與液體的換熱面積小，加熱速度慢，能源轉換效率低，并且在間接傳遞熱量給反應體系 的過程中，易造成熱量損失、加熱不均勻等問題。
[0003] 又例如采用電熱盤加熱的方式，主要結構包括外殼體及侶質或不誘鋼的內膽，內 膽底面緊貼有電熱盤，利用電流通過導體產生熱量，借助侶質內膽或不誘鋼內膽對液體進 行加熱，進而對反應容器加熱為反應體系供熱?；蚴侵苯永秒姛岜P對反應容器進行加熱 進而間接為反應體系供熱。加熱盤主要由發(fā)熱管構成，發(fā)熱管外表面加有絕緣隔離層，金屬 管內有電阻絲，在電阻絲的兩端連接有電極端，在金屬管與電阻絲之間隙用氧化儀填充，形 成導熱層，由于發(fā)熱絲的體積小，又被埋在導熱效果差的氧化儀粉中，電阻絲發(fā)的熱量積聚 在電阻絲上難W散發(fā)，導致電能轉換效率低;加上，在傳熱過程中易出現(xiàn)能耗損失，導致運 種加熱效率非常低。
[0004] 運些傳統(tǒng)的加熱方法普遍存在能源轉化效率低、熱傳遞效果差、加熱速度慢、加熱 不均勻等問題，對反應體系中的化學反應過程有很大的不利影響，易造成一些副反應的發(fā) 生，影響產品純度等。

【發(fā)明內容】

[000引本實用新型的目的在于提供一種利用磁性離子液體電生熱作為加熱介質的裝置， 該裝置包括殼體1、耐高溫絕緣體層2、電極板3、溫度檢測器5、電源6;耐高溫絕緣體層2設置 在殼體1內，電極板3設置在高溫絕緣體層2內側，電極板3通過導線4與電源6連接，溫度檢測 器5設置在殼體1內用于檢測殼體中溫度變化，并與電源6連接進行反饋。
[0006] 所述電源6提供直流電壓或交流電壓，電壓為10~220V。
[0007] 所述電極板3為矩形且貼合覆蓋于高溫絕緣體層2內側，形成一個類似"電容器"的 結構。
[0008] 本實用新型裝置通過利用磁性離子液體作為反應介質并放置于殼體1中的電極板 3內側，施加可控電壓產生電場，使磁性離子液體的陰陽離子在電場力的作用下發(fā)生運動遷 移和劇烈碰撞，在其內部形成電流，由此產生熱量，將電能轉換為熱能，同時作為良好的生 熱、傳熱及儲熱介質，在反應體系內部與反應物質直接接觸進行快速加熱，并通過良好的傳 熱效果和儲熱性能，使反應體系受熱均勻、穩(wěn)定，讓化學反應過程更加穩(wěn)定、快速;運種加熱 方法不僅提高了能源轉化效率，還有利于化學反應過程的順利發(fā)生，消除了因升溫慢、受熱 不均等問題而引起副反應的發(fā)生、產物純度低等不利影響，運對加熱技術w及對反應體系 供熱形式的發(fā)展有重大意義。
[0009] 本實用新型所述磁性離子液體物化性質穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性良好，在常溫或高達350°C 條件下為液體，具有良好的導電性、傳熱效果及儲熱性能。
[0010] 本實用新型所述磁性離子液體為:咪挫類磁性離子液體[Cnmim]ABx、化晚類磁性離 子液體[CnPy ] ABx、化咯類磁性離子液體[CnmP ] ABx、季錠類磁性離子液體[NCn ] ABx、季憐類磁 性離子液體[PCn]ABx中的一種或幾種，其中A可為化、611、〇7、化、(：〇、111或口(1;8可為01、化或幾 基;P為憐;N為氮;Cn為烷基，η為2~14。
[0011] 本實用新型所述磁性離子液體可應用于各種需要加熱的反應體系，特別是要求生 熱速率快、加熱溫度高、加熱均勻的反應體系;反應體系為生物質熱裂解反應、加熱催化脫 面反應、加熱聚合反應、加熱解聚反應等。
[0012] 本實用新型裝置使用過程中，電壓對磁性離子液體生熱效率和升溫極限具有決定 性控制，電壓越大，電場力越大，升溫也會越快。電極板3用于通電加壓后產生電場;電源6可 切換直流和交流電壓、調節(jié)電壓大小、設定溫度，并通過溫度檢測器5來為電極板3進行自動 斷電和通電加壓，W保證反應裝置內溫度恒定在設定的溫度。
[0013] 本實用新型裝置適用溫度為0°C~400°C，運行方式依據處理要求而定，為連續(xù)式 或間歇式。
[0014] 在利用磁性離子液體作為介質加電壓內生熱為反應體系供熱時，使磁性離子液體 與反應物質混合于反應裝置中。通過施加可控電壓，使電極板產生可控電場，使得磁性離子 液體的陰陽離子在電場力的作用下進行運動遷移，在其內部形成電流，并且磁性離子液體 之間及與反應物質之間發(fā)生摩擦碰撞，產生熱量，將電能轉換為熱能，快速升溫為反應體系 進行直接加熱。另一方面，磁性離子液體本身也是一種良好的溶劑和催化劑，可W對很多有 機或無機化合物有很好的溶解能力，對很多化學反應過程也具有良好的金屬催化性能。在 化學反應過程中，磁性離子液體可W與反應物質直接接觸，對某些化學鍵進行直接加熱和 催化，使其斷裂或形成，使化學反應過程的發(fā)生更加精準，效率更高。
[0015] 本實用新型的優(yōu)點與效果如下：
[0016] (1)在該裝置內，通過施加可控電壓產生電場，能使磁性離子液體同時成為良好的 生熱、傳熱及儲熱反應介質，在反應體系內部直接為反應過程進行快速、穩(wěn)定、均勻的供熱， 克服了傳統(tǒng)外部加熱方法的緩慢、不均勻等缺點，消除了因升溫慢、受熱不均等問題而引起 副反應的發(fā)生、產物純度低等不利影響。
[0017] (2)本裝置的加熱方法利用了磁性離子液體可同時作為生熱、傳熱、儲熱反應介質 的特點，將電能轉化為熱能，進而實現(xiàn)對反應體系的內部直接加熱，大大增加了發(fā)熱源與反 應體系的換熱面積，其能源轉化效率、熱傳遞效率等均比傳統(tǒng)的加熱方式有很大的提高，具 有升溫迅速，傳熱速度快且均勻，傳熱模式科學，熱損失少，大幅度降低能耗等特點。
[0018] (3)該裝置中使用的磁性離子液體是一種新型具有磁性的綠色溶劑，熱穩(wěn)定相良 好，呈現(xiàn)較寬的液態(tài)可操作范圍，蒸汽壓低，不揮發(fā)，不易燃易爆，具有良好的導電性和溶解 性等;在分離方面，磁性離子液體可通過外加磁場實現(xiàn)快速分離和回收利用，避免了使用精 饋、萃取等傳統(tǒng)方法而造成環(huán)境污染和資源浪費等問題;在催化方面，磁性離子液體一般都 含有過渡金屬元素，因而對某些反應體系具有良好金屬催化效果，又可通過外加磁場對催 化體系進行控制，使反應體系能夠達到最佳的催化效果;在傳質傳熱方面，磁性離子液體具 有較高的熱容、良好的熱穩(wěn)定性、分散性W及磁可控性，是一種新型的綠色磁性介質。
[0019] (4)本裝置是一種新型的高效、穩(wěn)定、安全、綠色環(huán)保、操作簡便的加熱裝置，是一 種對反應體系加熱方式上的革新，并且可應用于諸多需要加熱的反應體系。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型利用磁性離子液體電生熱加