化学反应装置

摘要

本发明提供一种化学反应装置，即使内容物的量发生变化，也能够高效地对内容物照射微波。该化学反应装置具备：平流式反应器(13)，内部由隔板分隔成多个室，液态内容物以在上方具有未填充空间的状态沿水平方向流动；微波发生器(14)，用于产生微波；以及一个以上的波导管(15)，将微波发生器(14)产生的微波输送到反应器(13)的未填充空间；其中，反应器(13)具有即使液面高度随着内容物的量的变化而变化、其液面面积也保持不变的形状。

权利要求

1.一种化学反应装置，具备：

平流式反应器，内部由隔板分隔成多个室，液态内容物以在上方具有未填充空间的状态沿水平方向流动；

微波发生器，用于产生微波；

一个以上的波导管，将所述微波发生器产生的微波输送到所述反应器的未填充空间；

以及

一个以上的搅拌单元，用于旋转搅拌所述反应器内的内容物；

所述搅拌单元具备：

旋转轴，沿着所述反应器的长度方向延伸；

一个以上的旋转构件，以所述旋转轴为中心而旋转；以及旋转单元，使所述一个以上的旋转构件进行旋转，所述反应器的流出孔的位置设置于所述旋转轴的上方，其中，所述反应器具有即使液面高度随着所述内容物的量的变化而变化、该液面面积也保持不变，且在该旋转轴的上方侧所述液面方向的截面积不发生变化的形状。

2.根据权利要求1所述的化学反应装置，其中，所述反应器具有：当所述内容物的量位于规定范围内时，液面面积不随所述内容物的量的变化而变化的形状。

3.根据权利要求2所述的化学反应装置，其中，所述反应器具有：当所述内容物的量位于规定范围内时，该内容物的液面方向上的截面不发生变化的形状。

4.根据权利要求1所述的化学反应装置，其中，所述反应器在所述旋转轴的下方侧具有沿着流动方向延伸且朝下侧凸起的半圆筒形状。

5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的化学反应装置，其中，所述反应器在所述未填充空间的上方可以打开和关闭。

说明书

化学反应装置

技术领域

[0001] 本发明涉及在反应器中照射微波的化学反应装置。

背景技术

[0002] 以往，通过对反应物质照射微波(电磁波)以进行热处理等的化学反应装置和化学反应方法为人所知(例如，参照专利文献1)。

[0003] 在先技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特表2006-516008号公报

发明内容

[0006] 发明所要解决的技术问题

[0007] 对于上述这样现有的化学反应装置而言，期望通过更高效地照射微波以进一步促进化学反应。

[0008] 本发明是考虑到上述情况而完成的，其目的在于提供一种化学反应装置，使得在平流式反应器中，即使内容物的量发生变化，也能够更高效地对该内容物照射微波。

[0009] 用于解决技术问题的方案

[0010] 为了达成上述目的，基于本发明的化学反应装置具备：平流式反应器，内部由隔板分隔成多个室，液态内容物以在上方具有未填充空间的状态沿水平方向流动；微波发生器，用于产生微波；以及一个以上的波导管，将微波发生器所产生的微波输送到反应器的未填充空间；其中，反应器具有即使液面高度随着内容物的量的变化而变化、其液面面积也保持不变的形状。

[0011] 根据这样的结构，即使反应器的内容物的量发生变化导致液面高度发生上下变动，而照射微波的液面面积也不发生变化。其结果是，微波的照射面积不会由于液面高度发生上下变动而减少，从而能够高效地对内容物照射微波。

[0012] 另外，在基于本发明的化学反应装置中，反应器可以具有：当内容物的量位于规定范围内的情况下，液面面积不随内容物的量的变化而变化的形状。

[0013] 根据这样的结构，例如，内容物的量位于第一量至第二量(第二量设为比第一量多的量)之间的范围内的情况下，内容物的液面面积将不变。因此，通过将反应器的内容物的量控制在该范围内，使得照射微波的液面面积不发生变化。

[0014] 另外，在基于本发明的化学反应装置中，反应器可以具有：当内容物的量位于规定范围内时，内容物的液面方向的截面不发生变化的形状。

[0015] 另外，在基于本发明的化学反应装置中，还可以进一步具备用于旋转搅拌反应器内的内容物的一个以上的搅拌单元。

[0016] 根据这样的结构，通过搅拌内容物，能够更均匀地对反应器内的内容物照射微波。其结果是，例如能够避免微波仅对反应器内的一部分内容物进行照射的情况。

[0017] 另外，在基于本发明的化学反应装置中，搅拌单元具备：旋转轴，沿着反应器的流动方向延伸；一个以上的旋转构件，以旋转轴为中心而旋转；以及旋转单元，使一个以上的旋转构件旋转；其中，反应器可以在旋转轴的上方侧具有液面方向的截面积不发生变化的形状。

[0018] 根据这样的结构，例如，即使旋转轴由不适合照射微波的材料构成，通过控制内容物的量使内容物的液面位于旋转轴的上方侧，从而能够避免微波直接照射旋转轴，并且能够使得微波的照射面积不发生变化。

[0019] 另外，在基于本发明的化学反应装置中，反应器可以在旋转轴的下方侧具有沿着流动方向延伸、且朝下侧凸起的半圆筒形状。

[0020] 根据这样的结构，例如，当半圆筒形状具有与旋转构件的半径相应的半径时，能够在比旋转轴更下方侧的位置高效地进行搅拌，从而能够减少搅拌不到的场所。

[0021] 另外，在基于本发明的化学反应装置中，反应器在未填充空间的上方可打开和关闭。

[0022] 根据这样的结构，能够容易地进入反应器的内部。

[0023] 发明效果

[0024] 根据基于本发明的化学反应装置，在平流式反应器中，至少在内容物的规定范围内，即使内容物的量发生了变化，微波的照射面积也不发生变化。其结果是，能够更高效地对内容物照射微波。

附图说明

[0025] 图1是示出基于本发明第一实施方式的化学反应装置的结构的图。

[0026] 图2是示出该实施方式中的反应器的内部结构的一例的图。

[0027] 图3A是示出该实施方式中的反应器的形状的一例的立体图。

[0028] 图3B是示出该实施方式中的反应器的形状的一例的立体图。

[0029] 图3C是示出该实施方式中的反应器的形状的一例的立体图。

[0030] 图3D是示出该实施方式中的反应器的形状的一例的立体图。

[0031] 图4A是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0032] 图4B是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0033] 图4C是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0034] 图4D是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0035] 图4E是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0036] 图4F是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0037] 图4G是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0038] 图4H是示出该实施方式中的隔板的形状的一例的图。

[0039] 图5A是用于说明该实施方式中的反应器的开闭机构的图。

[0040] 图5B是用于说明该实施方式中的反应器的开闭机构的图。

[0041] 图6是示出该实施方式的实施例中的酯转化率的图表。

[0042] 图7是示出该实施方式中的倾斜设置的反应器的一例的图。

[0043] 图8是示出该实施方式中的微波发生器和波导管的其他例的图。

[0044] 图9A是用于说明该实施方式中的微波的照射位置的图。

[0045] 图9B是用于说明该实施方式中的微波的照射位置的图。

具体实施方式

[0046] 以下，利用实施方式对基于本发明的化学反应装置进行说明。此外，在以下的实施方式中，标注有相同附图标记的结构单元是同一结构单元或等同的结构单元，因此有时省略其重复的说明。

[0047] (第一实施方式)

[0048] 参照附图，对基于本发明第一实施方式的化学反应装置进行说明。基于本实施方式的化学反应装置是对反应器的内容物照射微波的装置。

[0049] 图1是示出基于本实施方式的化学反应装置1的结构的图。基于本实施方式的化学反应装置1具备混合部12、反应器13、微波发生器14、波导管15、微波控制部16、催化剂分离部17和处理液贮存槽18。

[0050] 通过混合部12使原料和固体催化剂混合。也可以通过混合部12使原料等和反应剂混合。原料可以含有多种物质。例如，当在反应器13中进行酯化反应时，原料可以是油脂和乙醇。如图1所示，上述原料和固体催化剂可以借助泵11而供给到混合部12，或者也可以通过其他方法供给到混合部12。例如，混合部12可以通过使叶片状构件或翼状构件、螺旋状构件旋转而对两种以上的物质进行混合。此外，虽然在本实施方式中对与原料混合的催化剂是固体催化剂(非均相催化剂)的情况进行说明，然而，催化剂也可以是液态催化剂(均相催化剂)。另外，固体催化剂可以在反应器13内形成流化床，或者也可以不形成流化床。另外，上述固体催化剂的形状任意。例如，固体催化剂的形状可以是无定型的粒状、圆柱状(可以是中空的，也可以是非中空的)、球状、丸状、环状、壳状等。另外，上述固体催化剂例如可以具有微波吸收性或微波敏感性，或者也可以不具有这些特性。固体催化剂具有微波吸收性或微波敏感性的情况下，当在后述的反应器13的内部照射微波时，固体催化剂被微波加热，从而促进该固体催化剂附近的化学反应。此外，该微波吸收性或微波敏感性取决于被照射的微波的频率、反应器13的内部温度等。即，在使用的微波频率以及使原料发生反应的反应器13的内部温度方面，介质损耗系数越高，微波吸收性也越高。因此，例如可以采用含有这种微波吸收性较高的物质的固体催化剂。例如，照射2.45GHz的微波的情况下，作为具有微波吸收性的物质，能够举出除了富勒烯以外的碳类(例如石墨、碳纳米管或活性炭等)、铁、镍、钴或铁素体等。因此，固体催化剂可以含有具备这种微波吸收性的物质。具体而言，固体催化剂可以是将具有这种微波吸收性或微波敏感性的物质与金属或金属氧化物组合而成的组合物，也可以是将具有这种微波吸收性或微波敏感性的物质与碱催化剂或酸催化剂等催化剂组合而成的组合物，或者还可以是将具有微波吸收性或微波敏感性的物质、碱催化剂或酸催化剂等的催化剂、以及金属或金属氧化物组合而成的组合物。对于上述物质的组合，例如可以通过物理吸附来进行，可以通过化学结合来进行，也可以通过合金化来进行，或者还可以通过其他方法来进行。另外，在混合部12中，为了应对反应器13中的反应，可以进行预加热，或者也可以不进行预加热。进行该预加热的情况下，优选将混合部12中的预加热的温度控制成使得原料等在进入反应器13的时刻达到期望的温度或者实现期望的温度幅度。此外，当在混合部12不进行预加热时，可以在反应器13中进行与该预加热相对应的加热。将由混合部12混合后的原料和固体催化剂投入到反应器13的上游侧。

[0051] 反应器13是平流式反应器，该反应器13中的液态内容物以在上方具有未填充空间的状态沿水平方向流动。例如，该内容物是原料和催化剂的混合物。由混合部12混合后的原料和催化剂在该反应器13的内部流动。此外，由于通过反应器13中的化学反应而会由原料产生生成物，因而可以认为反应器13的内容物中含有生成物。即，还可以说成是该内容物为原料和/或生成物。另外，由于在内容物上方存在未填充空间，因此，内容物通常是气体以外的物质。另外，由于内容物是在反应器13内部具有流动性且液面平坦的物质，因此内容物是固体(例如，粉体或粒状体等)以外的物质。因此，内容物是液态物质。例如，该液态内容物可以是如水或油、水溶液、胶体溶液等那样流动性较高的物质，或者也可以是如浆(slurry)或悬浊液那样流动性较低的物质。此外，在反应器13内部，由于内容物的液面优选为水平液面，因此，液态内容物优选具有下述程度的流动性：即使该液态内容物的流动性较低，也无需从外部施加振动，而是液面在经过一定时间后自动变为水平液面。即，液态的内容物优选具有即使没有来自外部的振动、其表面也能够发生变形的程度的流动性。此外，液面的水平状态可以是完全的平坦，或者也可以是有细微的凸凹而整体呈现平坦。这是因为在内容物的流动性不高的情况下，有可能无法达到完全的平坦。反应器13的内壁优选由反射微波的物质构成。例如将金属用作反射微波的物质。关于该反应器13的内部结构，将在后文中进行描述。

[0052] 微波发生器14产生微波。基于本实施方式的化学反应装置1可以具备一个微波发生器14，或者也可以具备两个以上的微波发生器14。该微波的频率并未受到限定，例如，可以是2.45GHz、5.8GHz、24GHz、913MHz，也可以是300MHz至300GHz范围内的频率。

[0053] 一个以上的波导管15将微波发生器14所产生的微波传输到反应器13的未填充空间。如图1所示，波导管15的个数可以与微波发生器14的个数相同。另外，波导管15可以具有分支，用于将微波传输到未填充空间的两个以上的位置。此外，优选使用规格与微波发生器14所产生的微波的频率对应的波导管15。

[0054] 微波控制部16根据后述的温度测定部25测定的温度而控制对反应器13进行照射的微波的输出功率。通过该微波控制部16所进行的控制，能够将反应器13的内部维持在期望的温度或期望的温度幅度。

[0055] 催化剂分离部17使催化剂从反应器13中的反应后的生成物分离。在与原料混合的催化剂是固体催化剂的情况下，例如，可以通过过滤器来分离固体催化剂，也可以通过使固体催化剂和生成物中的一方沉淀的方式来分离固体催化剂。另外，在固体催化剂中含有磁性体的情况下，可以通过使用磁铁(可以是永久磁铁，也可以是电磁铁)吸附固体催化剂的方式而分离固体催化剂。此外，能够适当地再次利用所分离的固体催化剂。另外，在使用液态催化剂的情况下，可以通过在催化剂分离部17中进行蒸馏或提取、中和的方式而分离催化剂。

[0056] 将在催化剂分离部17中分离出催化剂的生成物投入到处理液贮存槽18。并且，将上述生成物适当地分成最终的制造物和副生成物等。例如，当原料为游离脂肪酸、且在反应器13中使其进行酯化反应时，将会得到作为制造物的生物柴油燃料和作为副生成物的水。该情况下，使用酸催化剂。另外，例如当原料为甘油三酸酯、且在反应器13中进行酯交换反应时，将会得到作为制造物的生物柴油燃料和作为副生成物的甘油。该情况下，使用碱催化剂。

[0057] 此外，在反应器13的后部，可以具备用于对反应器13中的反应后的物质进行冷却的未图示的冷却器，或者也可以不具备冷却器。前者的情况下，例如，该冷却器可以对反应器13中的反应后的物质进行水冷。

[0058] 图2是示出基于本实施方式的反应器13的内部结构的一例的图。图2中，反应器13内部由隔板21分隔成多个室31、32、33、34。该多个室31、32、33、34是以串联方式相连的室。如前所述，在反应器13的内部，在上方存在未填充空间22。对于该未填充空间22，经波导管
15而照射由微波发生器14产生的微波。此外，虽然图2中示出了反应器13内部存在单一的未填充空间的情况、即在所有的室31～34中共用未填充空间的情况，但是也可以不是这样的情况。即，可以在所有的室中的至少一部分的两个以上的室中共用未填充空间，或者也可以在所有的室中都不共用未填充空间(在这种情况下，未填充空间由各隔板21隔断)。如图2所示，各波导管15可以设置在各室32、33、34的中央附近的位置，或者也可以不这样设置。前者的情况下，例如，借助一个波导管15传输到未填充空间22的微波主要照射处于该波导管15的下方的室。此外，由于微波在未填充空间传导，因此，例如由室32位置的波导管15传输的微波经未填充空间对室31和室33的内容物也将形成照射。此外，波导管15可以设置在隔板
21的位置、即隔板21上方的位置。这样，借助一个波导管15传输到未填充空间22的微波主要照射由处于与该波导管15对应的位置处的隔板21分隔而成的两个室。此外，在多个室中共用未填充空间的情况下，被传输到该共用的未填充空间的微波对共用该未填充空间的多个室的内容物20形成照射。隔板21可以是微波透过性的隔板，也可以是微波吸收性的隔板，或者还可以是反射微波的隔板。作为能使微波透过的材料，例如有铁氟龙(注册商标)、石英玻璃、陶瓷、氮化硅氧化铝等。因此，微波透过性的隔板21可以由这种能使微波透过的材料构成。另外，作为吸收微波的材料，例如有除了富勒烯以外的碳类等。因此，微波吸收性的隔板
21可以由这种吸收微波的材料构成。另外，作为反射微波的材料，例如有金属。因此，不能使微波透过的隔板21可以由这种反射微波的材料构成。另外，隔板21可以由微波透过性材料、微波吸收性材料、微波反射性材料中的任意两种以上的材料组合而成。

[0059] 另外，如图2所示，化学反应装置1还可以进一步具有搅拌单元23。即，基于本实施方式的化学反应装置1还具有用于旋转搅拌反应器13内的内容物20的一个以上的搅拌单元23。虽然图2中示出了在各室31～34存在搅拌单元23的情况，但是，也可以不这样设置。可以在一个以上的室中不存在搅拌单元23。另外，虽然图2中示出了搅拌单元23为叶片状的情况，但这不过是示意性地示出搅拌单元23而已，例如，可以通过使叶片状构件、翼状构件、或棒状构件旋转来进行该搅拌。该旋转构件可以是微波透过性构件，可以是微波吸收性构件，可以是微波反射性构件，或者也可以由微波透过性材料、微波吸收性材料、微波反射性材料中的任意两种以上的材料组合而成。例如，可以通过使安装于轴的旋转构件与轴的旋转相应地进行旋转而实现上述旋转，或者也可以如磁力搅拌器(Magnetic stirrer)那样利用磁性使旋转构件旋转。使用轴的前者的情况下，该轴可以单独地分别设置于每个室，或者也可以使用在多个室中通用的轴。利用磁性的后者的情况下，通过磁铁而使棒状或叶片状、翼状等的旋转构件(磁性搅拌件)进行旋转。此外，搅拌单元23对内容物进行的搅拌可以用于使内容物沿着从上游朝向下游的方向、或其相反的方向流动，或者也可以不这样使用。此外，旋转搅拌已经是公知方法，因而省略它们的详细说明。

[0060] 在此，针对搅拌单元23旋转搅拌反应器13的内容物的理由进行简单说明。搅拌单元23搅拌内容物的第一个理由是为了利用微波而对内容物均匀地加热。虽然也受到内容物的种类或内容物的温度的影响，但是由于关键还是取决于某种微波的渗透深度，因而需进行搅拌，以使内容物整体被微波均匀地照射从而实现均匀的加热。另外，如果未填充空间22中的内容物的表面积增大，则能够更高效地对内容物照射微波。所以，搅拌内容物的第二个理由是为了进一步扩大微波的照射面积。因此，搅拌单元23对内容物进行的搅拌优选达到使得在未填充空间22中的内容物的表面产生波纹的程度，也可以不达到这种程度(因为有时只要根据第一个理由而进行搅拌，结果便足以使内容物整体被充分加热)。另外，这样，由于使用搅拌单元23对原料等进行搅拌，因而，即使在原料中含有密度不同的两种以上物质的情况下，也能够将两者适当地混合进而使它们产生反应。例如，在竖流式反应器中，欲使乙醇和废油这样的密度不同的物质产生反应，由于两者很容易分离，因此无法使它们产生反应，而如本实施方式这样，在反应器为平流式反应器13、且具备搅拌单元23的情况下，则能够将两者适当地混合进而使它们产生反应。

[0061] 另外，如图2所示，反应器13还可以具有温度测定部25。即，基于本实施方式的化学反应装置1可以具备测定反应器13的内部温度的温度测定部25。优选地，反应器13的内部温度即为反应器13的内容物的温度。虽然图2中示出了在各室31～34存在温度测定部25的情况，但是也可以不这样设置。可以在一个以上的室不存在温度测定部25。另外，虽然图2中示意性地示出了温度测定部25，但是，例如，温度测定部25可以通过热电偶测定温度，可以通过红外线传感器测定温度，可以通过光纤测定温度，还可以通过其他方法测定温度。温度测定部25所测定的温度(严格地讲，是表示温度的数据)被传送到微波控制部16，并被用于控制由微波发生器14产生的微波的输出功率。如前所述，该控制是为了将各室31～34的温度维持在期望的温度或实现期望的温度幅度。例如，当在隔板21的位置照射微波时，例如可以利用被处于照射微波的位置的隔板21分隔的两个室中的一方的温度来对在该位置所照射的微波的输出功率进行控制，或者也可以利用双方的温度来进行该控制。前者的情况下，例如，可以利用较低温度的一方进行控制，也可以利用较高温度的一方进行控制，或者还可以利用预先设定的室的温度进行控制。后者的情况下，例如，可以利用两者的平均温度进行控制，或者还可以利用与两者的室容量相对应的加权平均(考虑到与室容量相对应的所占比重的平均)温度进行控制。

[0062] 图3A、图3B是示出基于本实施方式的反应器13的形状的一例的图。此外，在图3A、图3B中，为了方便说明，省略了隔板21和搅拌单元23等。在图3A、图3B中，基于本实施方式的反应器13具有即使液面高度随着内容物的量的变化而变化、其液面面积也保持不变的形状。此外，“即使液面高度随着内容物的量的变化而变化、其液面面积也保持不变”的含义是指，至少存在即使内容物的量发生变化、其液面面积也保持不变的内容物的范围。因此，可以是，无论内容物的量是多少，液面面积都不随内容物的量而变化，或者也可以是，在内容物的量位于规定范围内的情况下，即，内容物的量位于第一量至第二量(第二量设为比第一量多的量)之间的范围内的情况下，液面面积不随内容物的量而变化。在本实施方式中，主要针对后者进行说明。即，在本实施方式中，在内容物的量位于规定范围内的情况下，反应器13具有液面面积不随内容物的量的变化而变化的形状。因此，例如，如图3A、图3B所示，在内容物的量位于规定范围内的情况下，反应器13可以具有内容物液面方向的截面不发生变化的形状。在这种情况下，内容物的量位于从第一量向第二量变化时的液面高度的范围内，该液面高度所对应的反应器13内部的水平方向的形状不发生变化。此外，所述的第一量通常为液面面积不发生改变时的内容物的下限值，所述的第二量通常为液面面积不发生改变时的内容物的上限值。另外，在内容物位于第二量的情况下，也需要在内容物的上方存在未填充空间。这是因为，在反应器13中需要借助未填充空间来照射微波。另外，如前所述，在反应器13内部进行搅拌时，液面会产生波纹，而这里所说的液面是指处于没有产生波纹等的状态下的液面。在此，“液面高度”是指垂直方向的液面高度。

[0063] 图3A中，反应器13具有沿着流动方向延伸、朝下侧凸起的半圆筒形状。即，图3A中的反应器13具有使上表面开口、且朝下侧凸起的半圆筒形状以及同该半圆筒形状等长、且下表面开口的长方体在该开口处相连接的形状。此外，该半圆筒形状的开口和长方体的开口分别具有相同的大小和形状，通过在该开口处连接两者，从而形成反应器13。换言之，图3A中的反应器13是具有剖面为U字型的侧面、以及剖面为封闭该U字型的开口部的上表面的管形形状，并且具有该管形形状的两端开口在长度方向上由直角平面封闭的形状。在图3A中的反应器13中，例如，内容物的液面高度如水平面1和水平面2的高度那样位于范围R1内的情况下，液面面积是不变的。此外，范围R1的最低液面高度是反应器13上侧的长方体形状的最低位置。

[0064] 图3B中，反应器13具有长方体形状。在图3B的反应器13中，例如，内容物的液面高度如水平面1和水平面2的高度那样全部位于范围R1内的情况下，液面面积是不变的。即，无论内容物是多少的量，液面面积都不会变。

[0065] 接下来，对隔板21进行说明。投入到反应器13的原料等的内容物20在各室31～34之间流通，最终从下游(图2的反应器13的右端)输出。此外，该隔板21存在供内容物流通的流路。该流路是内容物主要从反应器13的上游侧(图2的左侧)流向下游侧(图2的右侧)的流路，但是一部分也可以从下游侧流向上游侧。例如，该隔板21的流路可以是内容物在隔板21上方溢流的流路，或者也可以是内容物在隔板21的间隙流动的流路。图4A～图4H是从反应器13的长度方向观察到的设置在图3A形状的反应器13中的隔板21的图。例如，图4A～图4E是具有前者的溢流流路的隔板21。这些隔板21中，在未填充空间22的位置不存在隔断，内容物从该位置(即，隔板21的上方)流过。该溢流的流路可以是如图4A所示的V字形流路(三角堰)，也可以是如图4B所示的矩形流路(四角堰)，还可以是如图4C所示的U字形流路。另外，该流路可以是如图4A～图4C所示的单个流路，也可以是如图4D所示的多个流路。此外，虽然图4D中示出了多个流路的各形状全部相同的情况，但是也可以是不同形状。多个流路的形状可以各不相同。另外，多个流路的个数可以是两个，也可以是三个以上。另外，该流路的形状可以是图示形状以外的形状。例如，可以是半圆形，也可以是梯形，或者还可以是其他的形状。另外，也可以是如图4E中的隔板21那样，隔板21的上部边缘不具有切槽(凹口)等的凹形状，而反应器13的宽度全体形成为流路(全幅堰)。另外，例如，图4F～图4H是具有间隙流路的隔板21。在该情况下，例如，可以如图4G所示那样在隔板21与反应器13的内壁之间存在间隙27，也可以如图4F和图4H所示的那样在隔板21本身存在间隙27。该间隙27的大小优选为可使内容物流通的大小以上。此外，该间隙27的形状和个数任意。虽然图4G中示出了间隙27是U字形的情况，但是间隙27也可以是例如U字的一部分被堵塞的形状。另外，虽然图4F和图4H中示出了间隙27是圆形的情况，但是间隙27也可以是例如三角形、矩形或者其他的形状。另外，间隙27的个数可以比如图4F和图4H所示的更多，也可以更少(可以是一个，也可以是多个)。此外，如图4F～图4H所示，在具有间隙流路的情况下，如果内容物的量增多，则内容物也将通过溢流而流通。另外，如图4A～图4G所示，未填充空间22的上方侧可以不存在隔板21，或者如图4H所示，未填充空间22的上方侧也可以存在隔板21的一部分。在图4H的情况下，经隔板21上方的开口，在多个室中共用未填充空间22。此外，虽然图4A～图4H中示出了由隔板21分隔而成的两个室共用未填充空间22的情况下的隔板，但是在不共用未填充空间
22的情况下，在未填充空间22的位置也可以存在隔板21。另外，当反应器13是图3A以外的形状时，隔板21的形状需要与该形状相对应。另外，在反应器13的内部存在多个隔板21的情况下，各隔板21可以是相同的形状，或者也可以是不同的形状。

[0066] 此外，反应器13中整体的液面高度取决于反应器13的流出孔的位置。通常，由于液面高度比该流出孔的位置更高，因而能够根据该流出孔的位置来决定液面的下限。另外，各室的液面高度取决于该室和相邻的后方的室之间的流路的高度。在这种情况下，通常，由于各室的液面高度与从该室流出的流路的位置相同，因而能够根据该流路的位置来控制液面高度。此外，通常，反应器13的流出孔的高度与内容物从各室向后方侧流出的流路的高度大致相同。

[0067] 另外，反应器13可以在未填充空间22的上方是能够打开和关闭的。该情况下，例如如图5A所示，反应器13的上面板13a可以设置成能够打开和关闭反应器13的容器部13b的上部开口。具体而言，上面板13a可以设置为能够以反应器13的长度方向的铰链(轴)为中心，对于容器部13b进行正反方向的转动。通过上面板13a闭合该上部开口的情况下，优选为使微波不会从上面板13a和容器部13b之间的间隙中泄漏。因此，例如，可以将上部开口与上面板13a做成相同的形状(例如，矩形等)，当用上面板13a闭合上部开口时，两者之间不存在间隙。此外，在反应器13的上面板13a能够打开和关闭的情况下，波导管15可以经上面板13a向未填充空间22传输微波，或者也可以经反应器13的侧面向未填充空间22传输微波。考虑到设置波导管15的面不宜打开和关闭，波导管15优选为经反应器13的侧面向未填充空间22传输微波。在此，能够打开和关闭是指构成为能够打开或者闭合反应器13所具有的盖构件。例如，该盖构件可以是上面板13a，也可以是门状的构件，或者还可以是其他能够打开和关闭的构件。

[0068] 另外，例如，如图5B所示，反应器13可以进一步具备从容器部13b的上端以开口变小的方式向上方延伸的环状部13c，反应器13的上面板13a可以设置成能够打开和关闭该环状部13c的上部开口。具体而言，上面板13a可以设置为能够以反应器13的长度方向的铰链(轴)为中心，对于环状部13c进行正反方向的转动。通过上面板13a闭合该上部开口的情况下，优选为使微波不会从上面板13a和环状部13c之间的间隙中泄漏。因此，例如，可以将上部开口与上面板13a做成相同的形状(例如，矩形等)，当用上面板13a闭合上部开口时，两者之间不存在间隙。此外，在反应器13的上面板13a能够打开和关闭的情况下，波导管15可以经上面板13a向未填充空间22传输微波，也可以经环状部13c向未填充空间22传输微波，或者还可以经反应器13的侧面向未填充空间22传输微波。

[0069] 这样，反应器13在未填充空间的上方可打开和关闭，从而使得例如反应器13的维护作业变得容易。特别是，由于在未填充空间22的上方能够打开和关闭，因此即使在反应器13内投入有内容物的状态下打开上面板13a，也不会造成内容物的泄漏。因此，在投入了内容物的状态下，也能够进入反应器13的内部。另外，设置成在未填充空间的上方可打开和关闭的反应器13，其目的是为了进入反应器13的内部，确认反应器13内部的状况或对其内部进行维护作业等，因此，可打开和闭合的开口优选为具有与反应器13的长度方向的长度同等的长度，但是也可以不这样设置。

[0070] 另外，反应器13的壁面可以由绝热材料覆盖。这样，能够防止反应器13内部的热量向外部释放。

[0071] 接下来，对基于本实施方式的化学反应装置1的动作进行简单说明。通过泵11将原料和催化剂供给到混合部12。然后，在混合部12中对原料和催化剂进行混合，进而将它们投入到反应器13。可以事先确定向该反应器13中供给原料等的速度。

[0072] 供给到反应器13的原料等一边被搅拌单元23搅拌一边从上游侧流向下游侧。这时，由微波发生器14产生的微波借助波导管15而传输到反应器13的未填充空间22，从而对原料等进行照射。其结果，原料等得以加热，从而促进了原料等的反应。此外，利用温度测定部25测定各室31～34的温度，并借助未图示的路径而将测定的温度传送到微波控制部16。然后，微波控制部16对微波发生器14的输出功率进行控制，以使各室31～34的温度达到期望的温度或期望的温度幅度。

[0073] 将从反应器13中输出的生成物投入到催化剂分离部17而使催化剂分离。然后，利用泵11将分离出催化剂后的生成物投入到处理液贮存槽18，在处理液贮存槽18中，分离出副生成物和作为目标物的制造物。这样，得到最终的制造物。另外，通过反复进行这种处理，可以依次生成作为目标物的制造物。在该处理中，即使反应器13内的内容物的量发生增减，只要液面高度位于前述的范围R1内，微波的照射面积就不会发生变化。其结果是，能够高效地照射微波。另外，如图5A、图5B所示，如果反应器13构成为在未填充空间的上方可打开和关闭，例如，想确认反应器13内部的状况或者想对反应器13内部进行维护时，通过打开上面板13a就能够进入反应器13的内部。

[0074] 此外，对于催化剂分离部17中的催化剂的分离处理以及处理液贮存槽18中的制造物和副生成物的分离处理，可以每当投入生成物时就依次进行，或者也可以在投入的生成物积存到一定的量之后再统一进行。即，虽然反应器13中的处理是以流式(流通式)来进行，但是其后部的催化剂分离部17、处理液贮存槽18中的处理可以是以流式来进行，或者也可以是以批量式来进行。

[0075] 另外，无论在基于本实施方式的化学反应装置1中所进行的化学反应是何种化学反应，只要是由照射微波本身引起、或者由与照射微波相应的加热引起的化学反应即可。例如，可以是基于酯化、酯交换的生物柴油燃料的生成，也可以是作为酯的油墨原料的生成，还可以是其他化学反应。

[0076] 接下来，利用实施例对使用基于本实施方式的化学反应装置1而从废油中生成生物柴油燃料(脂肪酸甲酯)的处理进行说明。此外，本发明不限定于该实施例。

[0077] (反应系统构建例)

[0078] 在本实施例中，将油脂和游离脂肪酸的混合物以及乙醇用作原料。乙醇是反应剂。该原料和催化剂分别由泵11朝混合部12输送，进而使它们均匀地混合。将该混合液朝反应器13供给。对反应器13内的混合液照射由微波发生器14产生的微波，从而促进酯化反应。另外，将该反应器13内的混合液填充到反应器13内的由隔板21分隔而成的各室31～34。混合液和催化剂共同被搅拌单元23搅拌，并通过对它们照射微波而使它们进行反应。对存在于反应器13内部的未填充空间22照射微波，并使该微波向反应器13内部扩散。各室内的反应液借助设置在隔板21的流路而向下一个室移动。反应液在反应器13内滞留了恒定的滞留时间以后，再将该反应液朝反应器13外排出。将从反应器13排出的反应后的混合液供给到催化剂分离部17，在该催化剂分离部17中使催化剂分离，进而将分离后的催化剂向处理液贮存槽18填充。在处理液贮存槽18中，从分离出催化剂后的反应液中分离出作为副生成物的水、甘油，并提取出作为目标物的粗甲酯。

[0079] (工业废油的酯化反应)

[0080] 示出了使用工业废油的游离脂肪酸的酯化反应的典型的实施例。在混合部12将含有34wt％的游离脂肪酸的工业废油(除此之外，还含有甘油三酸脂、沥青成分等)、作为反应剂的2.8摩尔当量(将工业废油的游离脂肪酸换算成油酸时的摩尔当量)的甲醇以及3wt％(相对于工业废油的重量％)的固体酸催化剂混合，然后再将它们的混合物朝反应器13供给。当以如下示出的空间速度衡量时，向反应器13供给上述混合物的速度设定为约1.2/h。在此，在本实施例中，反应器容量是指从反应器13内的整个容量中减去未填充空间22的容量之后所得的容量。

[0081] (空间速度)＝(废油的体积流量)/(反应器容量)

[0082] 利用反应器13的微波输出功率进行基于各室31～34的内部温度的反馈控制，从而将各室31～34的温度保持恒定。本实验中将反应温度设定为70℃。图6示出了基于本实施例中的脂肪酸和甲醇的酯化反应的脂肪酸甲酯的转化率。甲酯转化率的计算式如下所示。

[0083] 甲酯转化率(％)＝[甲酯浓度]/[脂肪酸初始浓度]×100

[0084] 根据图6明确可知，酯化反应在反应开始后急速进行，转化率在历经30分钟时达到87％，之后，转化率缓慢增加，在历经1.5小时时大致达到平衡。此外，并未发现废油中的其他成分发生特别的变化。根据这个结果可知，由基于本实施方式的流通式反应器所进行的酯化反应，能够使废油中的游离脂肪酸高效地进行酯化反应，并且能够连续地进行稳定的反应。

[0085] 如上所述，根据基于本实施方式的化学反应装置1，尽管液面随着内容物的量的变化而上下变动，液面面积也保持不变，因此微波的照射面积不发生变化，进而能够在反应器13中对内容物高效地照射微波。其结果是，能够促进反应器13内部的化学反应。以往，作为平流式反应器，大多采用长度方向为流动方向的圆筒形的反应器，在那样的反应器中，照射面积随着液面高度发生变化，有时可能无法高效地照射微波。例如，一旦液面靠近上端，导致未填充空间减少，微波的照射面积就会变窄，从而不能高效地加热内容物。但是，根据基于本实施方式的反应器13，就不会出现那种情况，从而能够高效地加热内容物。另外，使用搅拌单元23在反应器13内部搅拌内容物，由此，即使在微波的渗透深度不够深的情况下，也能够均匀地对内容物照射微波。另外，将反应器13分隔为多个室，由此使得内容物在滞留于各室的同时还进行反应，因而，能够在各室中对内容物高效地照射微波。其结果是，能够避免未反应的原料从反应器13输出(即，原料发生短路而直接从反应器13的流入孔流向流出孔)。另外，固体催化剂具有微波吸收性、微波敏感性的情况下，通过微波的照射而能够高效地加热固体催化剂，从而能够促进固体催化剂附近的化学反应。这样，通过促进反应器13内部的化学反应，能够更高效地得到生成物。

[0086] 此外，虽然在本实施方式中对反应器13沿着水平方向进行设置的情况进行了说明，但是也可以不这样设置。如图7所示，反应器13可以以上游侧位于上方、下游侧位于下方的方式倾斜设置。即使在这种情况下，反应器13优选具有，即使在每个室中液面高度随着内容物的量的变化而发生变化、其液面面积(严格的说，是各室的液面面积的总和)也保持不变的形状。因此，在内容物的量位于规定范围内的情况下，反应器13优选具有内容物液面方向的截面在每个室中不发生变化的形状。通常，在内容物的量位于规定范围内的情况下，如果反应器13在沿着水平方向设置的状态下具有内容物液面方向的截面不发生变化的形状，则认为，多数情况下反应器13在倾斜设置的状态下也具有内容物液面方向的截面不发生变化的形状。因此，如果水平设置的反应器13具有内容物液面方向的截面不发生变化的形状，那么，通常可以认为在倾斜设置的反应器13中，液面面积也不随内容物的量的变化而变化。

[0087] 另外，即使是在沿着水平方向设置反应器13的情况下，通过从上游侧向下游侧降低隔板21的高度，也能够使内容物容易流动。即使在这种情况下，反应器13也优选具有，即使在各室中液面高度随着内容物的量的变化而发生变化、其液面面积(严格的说，是各室的液面面积的总和)也保持不变的形状。因此，在内容物的量位于规定范围内的情况下，反应器13优选具有内容物液面方向的截面在每个室中不发生变化的形状。

[0088] 另外，在本实施方式中，如图3A、图3B所示，虽然主要说明了液面面积不随内容物的量的变化而变化的反应器13的形状形成为反应器13的侧面沿着液面的法线方向延伸，但是也可以不是这样的情况。即使在反应器13的侧面沿着不同于液面的法线方向的方向延伸的情况下，反应器13的形状也可以形成为液面面积不随内容物的量的变化而变化。例如，如图7所示，将反应器13倾斜设置的情况下，就会形成这样的情况。

[0089] 另外，在本实施方式中，说明了在内容物的量位于规定范围内的情况下，反应器13具有其内容物液面方向的截面不发生变化的形状的情况，但是也可以不是这样的情况。作为结果，在内容物的量位于规定范围内的情况下，如果反应器13具有液面面积不随内容物的量的变化而变化的形状，则反应器13可以不具有内容物液面方向的截面不发生变化的形状。具体而言，即使内容物液面方向的截面随着液面高度的变化而从一种形状(例如矩形等)变成另一种形状(例如梯形等)，只要内容物液面方向的截面面积在各液面高度上是相同的，那么即使反应器13具有内容物液面方向的截面发生变化的形状，也相当于具有液面面积不随内容物的量的变化而变化的形状。

[0090] 另外，在图2中说明了在每个室中各自存在搅拌单元23的情况，但是也可以不这样设置。在多个室中可以存在单一或多个搅拌单元23。在化学反应装置1具有单一搅拌单元23的情况下，如前所述，该搅拌单元23可以具有在多个室中共通使用的轴(旋转轴)。在这种情况下，搅拌单元23可以具备旋转轴、多个旋转构件以及旋转单元。旋转轴是朝着反应器13的流动方向延伸的轴。例如，在图2中，旋转轴可以从反应器13的左端面延伸至右端面。该旋转轴可以设置成与反应器13的底面平行。例如，该旋转轴可以由微波透过性材料构成，也可以由微波吸收性材料构成，也可以由微波反射性材料构成，或者还可以由它们中的任意两种以上的材料组合而成。在旋转轴由微波反射性材料(例如，金属等)构成的情况下，由于微波照射在旋转轴上而导致微波被反射。因此，在这种情况下，在反应器13中，如果旋转轴存在于内容物液面的上方，一部分的微波就会被该旋转轴反射，被反射的那部分微波将不能对内容物形成照射。因此，为了避免发生这样的情况，优选地，使内容物的液面位于旋转轴的上方，即，使旋转轴存在于内容物中。另外，在旋转轴由微波吸收性材料构成的情况下，由于微波照射在旋转轴上而导致微波被吸收。因此，在这种情况下，在反应器13中，如果旋转轴存在于内容物液面的上方，一部分的微波就会被该旋转轴吸收，被吸收的那部分微波将不能对内容物形成照射。而且，旋转轴也有可能被异常加热。因此，为了避免发生这样的情况，优选地，使内容物的液面位于旋转轴的上方，即，使旋转轴存在于内容物中。因此，可以控制内容物的量以使内容物的液面位于旋转轴的上方，另外，反应器13至少可以在旋转轴的上方侧具有液面方向的截面积不发生变化的形状。例如，如图3C所示，可以使得液面面积不发生变化的范围R1的最低液面高度位于旋转轴28恰好被内容物所覆盖的高度。这样，在液面位于范围R1内的情况下，液面面积不变，并且液面位于旋转轴28的上方。此外，在图3C中，反应器13下部的半圆筒形的半径优选具有与以旋转轴28为中心而旋转的旋转构件的旋转半径相应的半径。这是因为，在这种情况下，能够有效地防止在反应器13的底部区域产生不完全搅拌。另外，例如，在如图3D所示的反应器13中，虽然在内容物的液面高度位于整个范围R1的情况下，其液面面积是不变的，但是通过将该液面高度控制在范围R2内，既能够保持液面面积不变，又能够将液面控制在旋转轴28的上方。此外，范围R2的最低液面高度是旋转轴28恰好被内容物所覆盖的高度。另外，上方、下方是指垂直方向的上方和下方。另外，上侧、下侧也是同样的意思。此外，“垂直方向”是指与水平面垂直的方向。另外，反应器13的流动方向是指反应器13的内容物的流动方向，通常与反应器13的长度方向是相同的。旋转构件是以旋转轴为中心而旋转的构件。通过此旋转构件的旋转，对内容物进行旋转搅拌。此外，如前所述，旋转构件可以是叶片状构件，或者也可以是翼状构件、棒状构件等。另外，该旋转构件可以存在于各室，或者也可以不这样设置。有的室可以不存在旋转构件。另外，一个室中可以存在两个以上的旋转构件。搅拌单元23具有至少一个以上的旋转构件即可。另外，旋转单元使各旋转构件旋转。旋转构件被固定在旋转轴的情况下，旋转单元可以是使该旋转轴旋转的装置。在这种情况下，旋转单元可以是例如电动机或发动机等。另外，可以是旋转轴支承旋转构件使其能够旋转、而旋转轴本身不旋转的装置。在这种情况下，例如，旋转单元可以是通过电磁力使具有磁铁的旋转构件旋转的装置。具体而言，与根据设置在该旋转件周围的作为固定件(定子)的电磁铁使作为旋转件(转子)的永久磁铁旋转的这一类型的电动机相同，可以通过旋转单元(固定件)使旋转构件(旋转件)旋转。另外，在这种情况下，作为旋转单元的固定件优选存在于反应器13的外部，但是也可以不这样设置。这是因为，根据反应器13的材质，有可能无法在反应器13的外部设置作为旋转单元的固定件。另外，在搅拌单元23具有贯穿多个室的旋转轴的情况下，隔板21可以存在使旋转轴穿过的孔，或者也可以使旋转轴从作为流路的凹形状的位置或间隙27的位置穿过。此外，如图7所示，即使在反应器13倾斜设置并且搅拌单元23具有贯穿多个室的旋转轴的情况下，也可以认为该旋转轴是朝着反应器13的流动方向延伸的。这是因为，虽然内容物在各室中是朝向水平方向流动的，但是作为反应器13的整体来说，内容物是朝向反应器13的长度方向流动的。因此，在这种情况下，旋转轴的延伸方向将不同于液面方向。另外，例如为了使内容物的液面位于旋转轴的上方，可以将反应器13的流出孔的位置设置于旋转轴的上方。

[0091] 另外，在本实施方式中，搅拌单元23具有的旋转轴和旋转单元的个数任意。例如，可以通过一个旋转轴和旋转单元使一个以上的旋转构件旋转，也可以使用两个以上的旋转轴和两个以上的旋转单元使两个以上的旋转构件旋转。

[0092] 此外，虽然在本实施方式中对具备混合原料和催化剂的混合部12的情况进行了说明，但是也可以不具备混合部12。例如，在使用事先混合好的原料和催化剂的情况、在反应器13中也进行混合的情况、在反应器13内流动的固体催化剂滞留于反应器13内、或者取代在反应器13内流动的固体催化剂而使用固定床的固体催化剂等的情况下，化学反应装置1可以不具备混合部12。此外，使用固定床的固体催化剂的情况下，通常，该固定床的固体催化剂存在于反应器13内部。例如，该固定床的固体催化剂可以粘着在反应器13的内壁，或者也可以通过在反应器13内部将固体催化剂填充成催化剂填充层、柱(column)等的方式来对该固体催化剂进行固定。例如，该固体催化剂的形状可以是无定型的粒状、圆柱状(可以是中空，也可以是非中空)、球状、丸状、环状、壳状、蜂窝状、发泡体状、纤维状、布状、板状或其他形状。

[0093] 另外，在本实施方式中，虽然对反应器13如图2所示那样具有以串联方式相连的4个室31～34的情况进行了说明，但是该室的个数任意。通常，室的数量越多，越能够有效地防止原料发生短路而直接从反应器13的流入孔流向流出孔的现象。另外，各室的容积不随着该室数量的增减而发生变化的情况下，室的数量越多，反应器13的内容物自流入反应器13起直至流出为止的滞留时间越长，反之，室的数量越少，该滞留时间越短。因此，在该情况下，能够调整该室的个数以使滞留时间符合期望。

[0094] 另外，虽然在本实施方式中对具备多个微波发生器14的情况进行了说明，但是也可以不这样设置。例如，如图8所示，也可以通过具有分支的波导管15将微波发生器14所产生的微波输送到多个场所。多个场所例如可以是多个室。此外，虽然图8中示出了化学反应装置1只具有一个微波发生器14的情况，但是在化学反应装置1具有两个以上微波发生器14的情况下，也可以通过具有分支的波导管15而将该多个微波发生器14中的任意微波发生器所产生的微波输送到多个场所。例如，将微波发生器14所产生的微波输送到多个室的情况下，微波控制部16可以利用该微波发生器14所产生的微波被送达的各室的温度中的任一温度或者全部温度，对该微波发生器14的输出功率进行控制。例如，微波控制部16可以使用各室的温度的平均值进行控制，也可以使用各室的温度的最高值或最低值进行控制。

[0095] 另外，虽然在本实施方式中对化学反应装置1具备温度测定部25和微波控制部16的情况进行了说明，但也可以不这样设置。例如，通过将微波的输出功率设定为预设值从而能够将反应器13的内部温度维持在期望的温度或实现期望的温度幅度的情况下，也可以不利用温度来进行微波输出功率的控制。

[0096] 另外，虽然在本实施方式中对反应器13的后部具备催化剂分离部17的情况进行了说明，但也可以不这样设置。例如在借助其他装置分离催化剂的情况、在反应器13内流动的固体催化剂滞留于反应器13内的情况、取代在反应器13内流动的固体催化剂而使用固定床的固体催化剂的情况、在反应器13的化学反应中不使用催化剂等的情况下，在基于本实施方式的化学反应装置1中可以不进行催化剂的分离，此时便可以不具备催化剂分离部17。

[0097] 另外，虽然在本实施方式中对将原料和催化剂混合之后再将它们投入反应器13的情况进行了说明，但是也可以不这样设置。例如，可以仅将原料投入反应器13。另外，不混合原料和催化剂的情况下，可以仅使原料在反应器13内部流动。即，反应器13的内容物例如可以是多种原料的混合物。另外，即使在不混合原料和催化剂的情况下，例如当在反应器13内流动的固体催化剂滞留于反应器13内时，也可以使原料和催化剂在反应器13内部流动。另外，不混合原料和催化剂的情况下，混合部12例如可以混合原料、或者混合原料(基质)和催化剂。另外，无需对该原料等进行混合的情况下，如前所述，化学反应装置1可以不具备混合部12。

[0098] 另外，虽然在本实施方式中对具备用于搅拌反应器13内的原料的一个以上的搅拌单元23的情况进行了说明，但是也可以不这样设置。例如，在反应器13构成为能够容易地对原料整体照射微波的情况下(例如，反应器13的内径较小的情况等)，可以不设置搅拌单元23。

[0099] 另外，虽然在本实施方式中对化学反应装置1具备处理液贮存槽18的情况进行了说明，但是也可以不这样设置。例如，对于从化学反应装置1输出的生成物和副生成物的混合物，可以在其他装置中进行生成物的提取等。

[0100] 另外，在本实施方式中，化学反应装置1具备两个以上的微波发生器14，该两个以上的微波发生器14可以产生两种以上频率的微波。即，可以对反应器13的内容物照射两种以上频率的微波。该情况下，可以在相同位置照射两种以上频率的微波，也可以在不同的位置分别照射两种以上频率的微波。例如，如图9A所示，可以在反应器13的相同位置、即反应器13的中游区域照射由微波发生器14a、14d分别产生的频率为X、Y的微波。此外，频率为X、Y的微波分别经波导管15a、15d而输送到反应器13。另外，例如，如图9B所示，可以在从反应器13的上游侧到中游的区域照射由微波发生器14a、14b、14c产生的频率为X的微波，并且在反应器13的下游侧照射由微波发生器14d产生的频率为Y的微波。此外，频率为X的微波分别经由波导管15a、15b、15c而输送到反应器13。另外，频率为Y的微波经由波导管15d而输送到反应器13。在此，图9A、图9B分别是从上方观察反应器13的图，图中的箭头表示反应器13内的内容物的流动。此外，照射两种以上频率的微波的情况下，该微波的个数可以是两个，或者也可以是三个。该两种以上的频率只要是选自300MHz到300GHz的范围，可以是任意组合。例如照射两个频率的微波的情况下，该频率的组合可以是2.45GHz和5.8GHz、2.45GHz和
24GHz、2.45GHz和913MHz、5.8GHz和24GHz、5.8GHz和913MHz、24GHz和913MHz。另外，照射两种以上频率的微波的情况下，不对照射这些微波的时间进行限定。例如，可以同时照射两种以上频率的微波，或者也可以在不同时间内照射不同频率的微波。例如，后者的情况下，可以在某一时间段照射频率为X的微波，在下一个时间段照射频率为Y的微波。另外，在照射两种以上频率的微波的情况下，可以将两种以上频率的微波导入一个未填充空间22，或者也可以将各频率的微波分别导入不同的未填充空间22。后者的情况下，在反应器13中，至少存在两个以上的由隔板21分隔而成的未填充空间22。此外，照射两种以上频率的微波的情况下，即便对于通过一个频率的微波照射无法使微波对其发挥作用(例如、加热等)的对象，也能够使微波对其发挥作用，从而能够使微波对更广泛的物质发挥作用。

[0101] 另外，对于在上述实施方式中的与各结构单元实行的处理有关的信息，例如各结构单元接受、取得、选择、生成、发送、接收的信息，以及各结构单元在处理中所使用的阈值、数学式、地址等信息等而言，即便是在上述说明中未明确记载的情况下，也可以在未图示的存储介质中暂时或长期保存这些信息。另外，基于该未图示的存储介质的信息的存储，可以由各结构单元或未图示的存储部进行。另外，从该未图示的存储介质对信息的读取，可以由各结构单元或未图示的读取部进行。

[0102] 另外，对于在上述实施方式中的各结构单元等所使用的信息，例如各结构单元在处理中所使用的阈值、地址、各种设定值等信息而言，在可以由用户进行变更的情况下，即使在上述说明中未明确记载，用户也可以对上述这些信息进行适当变更，或者也可以不对这些信息进行变更。用户能够对上述这些信息进行变更的情况下，例如，可以借助接受来自用户的变更指示的未图示的接受部、以及根据该变更指示而变更信息的未图示的变更部来实现该变更。基于该未图示的接受部的变更指示的接受，例如可以从输入装置接受，可以接受借助通信线路而送达的信息，也可以接受从规定的存储介质中读取的信息。

[0103] 另外，在上述实施方式中，各结构单元可以由专用的硬件构成，或者，对于能够由软件实现的结构单元而言，可以通过执行程序来实现。例如，CPU等程序执行部读取并执行存储在硬盘、半导体存储器等存储介质中的软件、程序，由此能够实现各结构单元。

[0104] 另外，本发明不限定于以上的实施方式，能够进行各种变更，当然，这些变更也包含在本发明的范围内。

[0105] 产业上的利用可能性

[0106] 通过以上说明可知，根据基于本发明的化学反应装置，能够得到对原料等有效地照射微波的效果，例如用作进行需要加热的化学反应的化学反应装置等。