一種多功能化工實驗裝置的製作方法

2023-05-14 09:15:56 1

專利名稱：一種多功能化工實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於實驗用儀器技術領域，涉及是一種化工實驗用的多功能反應裝置。
背景技術：
隨著我國高等職業教育的發展，以工作過程為導向的職業教育理念已被大多數人 接受。這就要求我們要大力加強實驗、實訓設施建設，建構理論、實踐一體化的職教模式。對 於化工類專業，目前人們在做實驗時使用的儀器、器材不成套，連接較為複雜，且儀器多為 玻璃，導管多為乳膠管，不耐用，環保效果差。
發明內容本實用新型的目的是提供一種能夠使化工實驗綜合化，操作簡單，易於觀察，用途 範圍廣，可依工藝變化自行增減零部件的多功能反應裝置。本實用新型的目的是這樣實現的它包括化學反應釜、反應釜控制系統、反應物料 進出及計量系統，其特徵是化學反應釜包括由雙層高透明石英玻璃製成可視釜體，釜體設 有由不鏽鋼金屬材料製成的上下釜蓋，釜蓋固定不動，釜體可升降、翻轉或下出料，雙層可 視釜體中間設有用於加熱的透明度高的導熱油，釜體內設有靜密封強磁力攪拌器；反應釜 控制系統包括釜內測溫裝置、釜夾套測溫裝置、釜內壓力測量及變送裝置、電機轉速測量及 變送裝置，上述裝置與控制臺連接；反應物料進出及計量系統包括液態反應物進料及計量 系統、氣態反應物進料及計量系統、回流分離及計量系統。化學反應釜採用雙層高透明石英玻璃製成可視釜體，上下釜蓋採用不鏽鋼金屬材 料，可視雙層釜體中間採用透明度高的導熱油來加熱，便於觀察反應情況；攪拌採用靜密封 強磁力攪拌，釜蓋固定不動，便於連接進料或進氣的硬管線，釜體可升降、翻轉或下出料，使 用及清洗方便。一般的，反應釜上部設有多個孔，分別用於安裝釜內測溫裝置、釜內壓力測量及變 送裝置、液態反應物進料及計量系統、回流分離及計量系統、釜內冷卻裝置、真空系統以及 氣態反應物進料及計量系統。所述反應釜控制系統包括釜內測溫裝置、釜夾套測溫裝置、釜內壓力測量及變送 裝置、電機轉速測量及變送裝置，上述裝置與控制臺連接。一般的，上述裝置的接引線均從後面板通過防水接頭由控制器內的接線端子引出 至控制臺，控制臺面板裝有溫度數顯表、電壓表、轉速表以及控制開關和調節旋鈕。攪拌控 制電路的電子元件均組裝在一塊線路板上，採用雙閉環控制系統，具有調速精度高、轉速穩 定、抗幹擾能力強等特點，並且具備限制超速、過流等完善的保護功能，調節「調速」旋鈕即 可改變直流電機的直流電壓，從而改變電機的轉速，達到控制攪拌速度的目的。加熱電路中 採用固態繼電器調壓，使加熱電路趨於簡單化，只要調節「調壓」旋鈕即可調節加熱功率，同 時，加熱電路的控制部分配備智能化數顯表，使之加熱溫度根據工藝的要求隨意調速，並且控制溫度精度高。控制臺本身可脫機單獨使用，也可與計算機相連，實現遠程操作，並在計算機上顯 示各種數據及曲線。所述反應物料進出及計量系統由液態反應物進料及計量系統、氣態反應物進料及 計量系統、回流分離及計量系統組成。一般的液態反應物進料及計量系統包括恆壓加料罐、液位顯示裝置和視鏡，上方 與釜相連，以實現恆壓加料。氣態反應物進料及計量系統包括質量流量計、插釜底管組成。回流分離及計量系統包括回流冷凝器、視鏡、分液器和液位顯示裝置，以實現回流 分離，使化學反應趨於完全並予以判斷。本實用新型裝置零部件之間的連接均採用卡環或螺栓連接結構，標準化通用互 換，可依工藝變化自行增減零部件。本裝置用於化工實驗用的步驟如下(1)根據化學反應的要求，選擇需要的裝置並連接。使用時先對系統抽真空，然後 關閉真空系統，利用真空吸入一定量的液體；(2)如果原料為固體則需要事先加入反應釜中，再封口，過程中需要保證整個裝置 的氣密性，每裝一次需檢漏一次；(3)設置反應所需參數，計算機自動記錄反應過程。本實用新型的優點和積極效果在於( 1)整個裝置採用卡環或螺栓連接結構，標準化通用互換，可依工藝變化自行增減 零部件，用途範圍廣，可用於酯化、烷基化、商化、磺化、硝化、醯化、還原、氧化、縮合等重要 的單元反應；(2)安裝與操作操作簡單，易於觀察；(3)採用整體化設計，結構緊湊；(4)將數據採集系統用於反應過程，可以實時處理數據，跟蹤反應過程。
附圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。附圖1中，1-反應釜，2-導熱油，3-磁力攪拌，4-冷卻盤管，5_釜內測溫計，6_夾 套測溫計，7-真空系統，8-壓力測量及變送裝置，9-質量流量計，10-電機，11-恆壓加料罐， 12-冷凝器，13-分液器，14-視鏡，15-控制臺，16-計算機。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型，但對本實用新型不構成限制。 實施例如附圖1所示的本實用新型實施例結構示意圖，包括化學反應釜、反應釜控制系 統、反應物料進出及計量系統。化學反應釜1與真空系統7、釜內壓力測量及變送裝置8、電機轉速測量及變送裝置10、回流分離及計量系統由回流冷凝器12、視鏡14、分液器13和液位顯示裝置連接。反 應釜1容積為1升，設計壓力為0. 5Mpa，設計溫度為0°C—320°C，攪拌轉速0 — IOOOrpm無 級調速，加熱功率為1. 2KW，控溫精度士0. 5°C。反應物為苯酐和正丁醇，在反應釜中加入 苯酐、正丁醇和濃硫酸，開動攪拌，設置釜內溫度120°C，夾套溫度180°C，溫度恆定後反應2 小時。開真空，蒸出未反應正丁醇，出料，在溫度為90°C，用10% NaOH溶液中和至中性，分 去水相。用去離子水洗滌3次，再用飽和氯化鈉溶液洗滌3次，無水Na2SO4乾燥，活性碳脫 色得產品DBP。實施例2如附圖1所示的本實用新型實施例的結構示意圖，包括化學反應釜、反應釜控制 系統、反應物料進出及計量系統。化學反應釜1與真空系統7、釜內壓力測量及變送裝置8、電機轉速測量及變送裝 置10、氣態反應物進料及計量系統由質量流量計9裝置連接。反應釜1容積為2升，設計壓 力為0. 5Mpa，設計溫度為0°C—320°C，攪拌轉速0 — IOOOrpm無級調速，加熱功率為2. 2KW, 控溫精度士0. 5°C。反應物為對甲基苯酚和異丁烯，在反應釜中加入甲基苯酚和濃硫酸，開 動攪拌，設置釜內溫度65°C，夾套溫度110°C，溫度上升到50°C後，通過氣態反應物進料及 計量系統由質量流量計9通入異丁烯，反應結束後，出料，在溫度為90°C，用10% NaOH溶液 中和至中性，分去水相。用去離子水洗滌3次，無水Na2SO4乾燥，活性碳脫色得產品BHT。
權利要求一種多功能化工實驗裝置，包括化學反應釡、反應釜控制系統、反應物料進出及計量系統，其特徵是化學反應釡包括由雙層高透明石英玻璃製成可視釜體，釜體設有由不鏽鋼金屬材料製成的上下釜蓋，釜蓋固定不動，釜體可升降、翻轉或下出料，雙層可視釜體中間設有用於加熱的透明度高的導熱油，釜體內設有靜密封強磁力攪拌器；反應釜控制系統包括釜內測溫裝置、釜夾套測溫裝置、釜內壓力測量及變送裝置、電機轉速測量及變送裝置，上述裝置與控制臺連接；反應物料進出及計量系統包括液態反應物進料及計量系統、氣態反應物進料及計量系統、回流分離及計量系統。
2.如權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於反應釜控制系統的連接均通過防水接頭 由控制器內的接線端子引出至控制臺，控制臺與計算機相連。
3.如權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於液態反應物進料及計量系統包括恆壓加 料罐、液位顯示裝置及視鏡。
4.如權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於氣態反應物進料及計量系統包括質量流 量計、插釜底管。
5.如權利要求1所述的實驗裝置，其特徵在於回流分離及計量系統包括回流冷凝器、 視鏡、分液器及液位顯示裝置。
6.如權利要求1一 5之一所述的實驗裝置，其特徵在於零部件間的連接採用標準化通 用互換的卡環或螺栓連接結構。
專利摘要本實用新型屬於實驗用儀器技術領域，涉及一種化工實驗用的多功能反應裝置，包括化學反應釡、控制系統、反應物料進出及計量系統；化學反應釡採用雙層高透明可視釜體，上下釜蓋採用不鏽鋼金屬材料，雙層釜體中採用透明度高的導熱油來加熱，攪拌採用靜密封強磁力攪拌；控制系統包括釜內測溫裝置、釜夾套測溫裝置、釜內壓力測量及變送裝置、電機轉速測量及變送裝置，與控制臺連接，也可與計算機相連，實現遠程操作；反應物料進出及計量系統包括液態和氣態反應物進料及計量系統、回流分離及計量系統。本裝置採用卡環或螺栓連接結構，標準化通用互換，可依工藝變化自行增減零部件，適用範圍廣。
文檔編號B01J19/18GK201711155SQ20102029919
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者丁志平, 李玉龍, 楊曉東, 王世娟, 胡瑾 申請人:南京化工職業技術學院