專利名稱：一種反應快速終止裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種反應快速終止裝置，主要應用于高溫條件下通過快速降溫終 止化學反應過程的領(lǐng)域，尤其適用于要求捕捉到升溫反應過程中某一時刻溫度或時間下產(chǎn) 物或中間體的結(jié)構(gòu)特征及信息的操作。
技術(shù)背景化工生產(chǎn)及實驗室研究過程中，常常希望可以捕捉到升溫反應過程中某一瞬間溫 度或時間下產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征以及反應中間體的結(jié)構(gòu)信息，及時掌握反應進行的程度及中間 體的基本信息，推測化學反應的機理，從而有利于對化學反應過程進行有效的調(diào)控，使之向 著有利的方向發(fā)展。為了實現(xiàn)上述目的，當前常采用反應快速終止技術(shù)來實現(xiàn)，其具體操作 手段是當化學反應達到規(guī)定溫度或時間時，通過人工迅速取出裝有反應物的反應釜，將其 置于水浴冷阱進行快速冷卻，終止化學反應，再進行產(chǎn)物后續(xù)處理及分析。而當化學反應的 溫度過高(700 1000°C )，反應釜比較笨重的情況下，該方法通過人工操作難度較大，而且 存在著很大的安全隱患。此外，當化學反應需要在某種特定的氣氛條件下進行時，該方法也 受到一定的限制
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種操作簡單、安全系數(shù)高，并且可應用于不同氣氛條 件下的反應快速終止裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括氣體瓶、第一溫度控制儀、加熱爐、反應釜夾 套、閥門、水泵、蓄水箱、尾氣處理瓶、螺栓固定件、反應釜蓋、反應釜、氣體流量計、第二溫度 控制儀，反應釜設(shè)置于帶有反應釜夾套的加熱爐中，通過螺栓固定件將反應釜與反應釜蓋 固定密封，氣體瓶中的氣體經(jīng)流量計及輸送管進入到反應釜底部位置，在加熱爐的側(cè)面插 入有外圍熱電偶，外圍熱電偶與第一溫度控制儀相連接，在反應釜內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部熱電偶，內(nèi) 部熱電偶固定于反應釜蓋上并與第二溫度控制儀相連接，反應釜蓋上的出氣口與尾氣處理 瓶相連，反應釜夾套底部設(shè)有進水口，反應釜夾套上端側(cè)面設(shè)有出水口，出水口通過管道連 接到蓄水箱上部，進水口通過閥門及水泵連接到蓄水箱底部。在反應釜夾套內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋水槽，底部中央位置設(shè)置有圓柱形凸出平臺，以利 于冷卻水在其內(nèi)部循環(huán)降溫。這樣，在對化學反應進行快速終止操作時，特定的氣體由氣體瓶經(jīng)氣體流量計進 入裝有物料的反應釜內(nèi)部，通過第一溫度控制儀控制化學反應所需的時間、反應終溫、升溫 速率等參數(shù)。為了準確掌握反應釜內(nèi)的實際溫度，第二溫度控制儀則用于監(jiān)測反應釜內(nèi)的 實時溫度，反應過程中產(chǎn)生的尾氣經(jīng)尾氣處理瓶凈化后排入大氣中。當化學反應達到預定 溫度或時間時，切斷加熱爐的電源，利用水泵將蓄水箱中的冷水迅速從反應釜夾套底部的 進水口持續(xù)注入，冷卻水沿反應釜夾套內(nèi)壁的內(nèi)螺紋水槽迅速充滿整個反應釜夾套，使反 應釜完全浸沒于冷卻水中，經(jīng)過內(nèi)螺紋水槽的冷卻水從反應釜夾套上端側(cè)面的出水口流出，經(jīng)導管流入蓄水箱自然冷卻，從而使冷卻水流在反應釜夾套內(nèi)的快速循環(huán)，使反應釜內(nèi) 的溫度在短時間內(nèi)迅速降至常溫狀態(tài)，達到反應快速終止的目的。整個系統(tǒng)的水流實現(xiàn)閉 路循環(huán)，減少了水資源的浪費。當反應釜中的溫度降至常溫時，停止冷卻水的注入，同時取 出反應釜中的反應產(chǎn)物進行后續(xù)分析，至此整個反應快速終止操作結(jié)束。當進行下一次反 應快速終止操作時，首先卸開閥門，排盡反應釜夾套中因上次操作而殘留的水，然后再對加 熱爐進行加熱。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號名稱氣體瓶1，第一溫度控制儀2，外圍熱電偶3，加熱爐4，反應釜夾套 5，圓柱形凸出平臺6，進水口 7，內(nèi)螺紋水槽8，閥門9，水泵10，蓄水箱11，尾氣處理瓶12， 出水口 13，螺栓固定件14、反應釜蓋15，輸送管16，內(nèi)部熱電偶17，氣體流量計18，反應釜 19，第二溫度控制儀20。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
具體實施方式
由圖1可知，本實用新型包括氣體瓶1、第一溫度控制儀2、加熱爐4、反應釜夾套 5、閥門9、水泵10、蓄水箱11、尾氣處理瓶12、螺栓固定件14、反應釜蓋15、反應釜19、氣體 流量計18、第二溫度控制儀20。反應釜19設(shè)置于帶有反應釜夾套的加熱爐4中，當反應物 料放入反應釜中后，通過螺栓固定件14將反應釜19與反應釜蓋15固定密封，必要時中間 加石墨墊圈進行密封，反應釜及反應釜夾套采用耐高溫、耐腐蝕性的金屬鎳或優(yōu)質(zhì)不銹鋼 材料制成?；瘜W反應過程所需要的氣氛條件由氣體瓶1中的氣體經(jīng)流量計18及輸送管16 進入到反應釜底19部位置，各種氣氛條件可以通過更換不同的氣體瓶來實現(xiàn)。在加熱爐4 的側(cè)面插入有外圍熱電偶3，外圍熱電偶3與第一溫度控制儀2相連接，加熱爐的加熱時間、 加熱溫度、升溫速率等參數(shù)由第一溫度控制儀控制。在反應釜19內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部熱電偶17 并將其插入反應釜底部靠近反應物料的位置，內(nèi)部熱電偶17固定于反應釜蓋15上并與第 二溫度控制儀20相連接，第二溫度控制儀20主要用于監(jiān)測反應釜的實時溫度，有利于更加 準確掌握反應溫度。反應釜蓋15上的出氣口與尾氣處理瓶12相連，反應過程中產(chǎn)生的尾 氣由反應釜蓋上的出氣口經(jīng)尾氣處理瓶凈化后排入大氣中。反應釜夾套5底部設(shè)有進水口 7，反應釜夾套5上端側(cè)面設(shè)有出水口 13，出水口 13通過管道連接到蓄水箱11上部，進水口 7通過閥門9及水泵10連接到蓄水箱底部。在反應釜夾套5內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋水槽8，底部 中央位置設(shè)置有圓柱形凸出平臺6，既有利于冷卻水在其內(nèi)部循環(huán)，又能夠使反應釜19與 反應釜夾套5有效接觸，保證了加熱過程中的熱傳導。
權(quán)利要求一種反應快速終止裝置，包括氣體瓶(1)、第一溫度控制儀(2)、加熱爐(4)、反應釜夾套(5)、閥門(9)、水泵(10)、蓄水箱(11)、尾氣處理瓶(12)、螺栓固定件(14)、反應釜蓋(15)、反應釜(19)、氣體流量計(18)、第二溫度控制儀(20)，反應釜(19)設(shè)置于帶有反應釜夾套的加熱爐(4)中，通過螺栓固定件(14)將反應釜(19)與反應釜蓋(15)固定密封，氣體瓶(1)中的氣體經(jīng)流量計(18)及輸送管進入到反應釜底部位置，其特征是在加熱爐(4)的側(cè)面插入有外圍熱電偶(3)，外圍熱電偶(3)與第一溫度控制儀(2)相連接，在反應釜(19)內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部熱電偶(17)，內(nèi)部熱電偶(17)固定于反應釜蓋(15)上并與第二溫度控制儀(20)相連接，反應釜蓋(15)上的出氣口與尾氣處理瓶(12)相連，反應釜夾套(5)底部設(shè)有進水口(7)，反應釜夾套(5)上端側(cè)面設(shè)有出水口(13)，出水口(13)通過管道連接到蓄水箱(11)上部，進水口(7)通過閥門(9)及水泵(10)連接到蓄水箱底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應快速終止裝置，其特征是在反應釜夾套(5)內(nèi)壁設(shè) 有內(nèi)螺紋水槽(8)，底部中央位置設(shè)置有圓柱形凸出平臺(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種反應快速終止裝置，反應釜設(shè)置于帶有反應釜夾套的加熱爐中，通過螺栓固定件將反應釜與反應釜蓋固定密封，氣體瓶中的氣體經(jīng)流量計及輸送管進入到反應釜底部位置，在加熱爐的側(cè)面插入有外圍熱電偶，外圍熱電偶與第一溫度控制儀相連接，在反應釜內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部熱電偶，內(nèi)部熱電偶固定于反應釜蓋上并與第二溫度控制儀相連接，反應釜蓋上的出氣口與尾氣處理瓶相連，反應釜夾套底部設(shè)有進水口，反應釜夾套上端側(cè)面設(shè)有出水口，出水口通過管道連接到蓄水箱上部，進水口通過閥門及水泵連接到蓄水箱底部，能夠使反應釜內(nèi)的溫度在短時間內(nèi)迅速降至常溫狀態(tài)，達到反應快速終止的目的，整個系統(tǒng)的水流實現(xiàn)閉路循環(huán)，減少了水資源的浪費。
文檔編號B01J19/00GK201632255SQ20102016452
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者張傳祥, 諶倫建, 邢寶林, 郭暉, 馬亞芬, 黃光許 申請人:河南理工大學