[发明专利]自动控压气体发生器

说明书

本发明涉及自动控压气体发生器，属化学气体发生装置，适用作中小型的化学气源。

目前，化学气体发生装置，通常采用的是启普发生器，这在国内现行的初中化学教材《氢气的实验室制法》一节中有做专门介绍。

其存在的不足是：它没有设置控制气压的结构，因而使用操作不够灵活，不便作供气气源使用，不宜用作中小型化学气源。

本发明的目的是：发明一种能控制气压安全实用、操作简便灵活的自动控压气体发生器，以用作中小型化学气源。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

自动控压气体发生器，包括反应器、反应固体、反应液体，反应器由盛装反应液体的外筒、盛装反应固体的内筒、用于密封的顶盖等组成，作为化学气体发生装置，其特点是：

装置设有体积可弹性膨胀的腔室，该腔室与反应液体相连通。

由于采取了上述的技术方案，本发明与已有的技术相比，具有压力可控安全实用，操作简便灵活，能用作供气气源使用等优点。

下面结合附图，对本发明实施例作进一步详细说明。

图1是本发明实施例1结构示意图。

如图1所示，本发明包括反应器R、反应固体S、反应液体L。

反应器R由盛装反应液体L的外筒1、盛装反应固体S的内筒2、用于密封的顶盖3三大构件外加密封橡皮圈4、活塞10、蝶形袋6、阀门5四大密封器件装配组合而成。内筒2装在外筒1内，顶盖3套住内筒2、压住密封橡皮圈4扣式连接于外筒1上(扣接的方式可形同压力锅，这样便于装配使用)，顶盖3周沿设肋12，起加强及助旋合作用。顶盖3上有三个开口管a、b、c，分别安装活塞10、蝶形袋6、阀门5，活塞10上部安装弹簧8，整个装置密封。为了使装置重量轻，可以用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑料注塑成型制作反应器三大构件，为了使装置便携，可将装置设计成提桶式，其两侧安装提把9。

内筒2上部装反应固体S，上部容器底侧开有许多小孔h，可容液体出入，下部为中空容器，浸在液体L中可产生浮力将内筒2浮起，能使固-液免于接触反应；内筒2中央为细长的顶杆d，套装于顶盖3的中央管b之中并伸出到b管口之上，b管外再安装形如蝶形弹簧的可伸缩的蝶形袋6。有了这一结构，就能够随时用人力压迫顶杆d，使盛装于内筒2之中的反应固体S随内筒2一起移动到适当位置以实现固-液的接触或分离，使气体发生或停止。

顶杆d头部蝶形袋外有固定夹7，可将顶杆d固定在某一位置，以此可使内筒2上部的固体S能够固定在相应位置，实现与液体L的持续接触反应。

反应速度可以通过调节顶杆d的高度得到有效的控制。顶杆d压得越深，固-液接触愈多，反应愈烈。若松开固定夹7，内筒2在浮力作用下上浮，则固-液分离，由此可令反应停止。

活塞10安装在顶盖3的粗管a中，活塞10上部安装弹簧8，管a向下直通到外筒1底部与反应液体L连通，由管a、活塞10及弹簧8就构成体积可弹性膨胀的腔室11。弹簧8在一定位置耐受压力是一定的，若内部气压过大超过其耐受压力，它就会被压缩，于是活塞10上移腔室11体积发生弹性膨胀，使装置内部气压降低，由此维系内部气压的安全实用。不同的弹簧耐受压力也不一样，可以根据不同的需求压力选择相应耐压能力的弹簧，以便在使用时能得到需求压力。

腔室11与反应液体相连通，可有效地自动地调控反应。当压下顶杆d使固-液接触反应时，如果此时反应过于激烈，气体产生速度大于阀门5的出气速度，则装置内部气体压力将增大，就会把反应液体L压入一部分到腔室11中，这样液面下降，固-液接触减少，反应速度就会降低，直至气体产生速度与阀门5出气速度相等：同样，如果此时关闭阀门5，气压增大将使反应液体L不断流入腔室11中，直至固-液分离反应停止。因此腔室11有限压及调控反应的双重作用。

作为化学气体发生装置，本发明可用于制备能够用颗粒状固体与液体反应发生的，不易溶于反应固体或反应液体的气体，如氢气(H₂)、乙炔气(C₂H₂)、氧气(O₂)等，分别可由铝粒或锌粒和烧碱液、电石与饱和食盐水、双氧水用固体颗粒催化剂(如活性炭颗粒)催化分解等反应制得，相关反应式如下：