[实用新型]一种反应快速终止装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种反应快速终止装置，主要应用于高温条件下通过快速降温终止化学反应过程的领域，尤其适用于要求捕捉到升温反应过程中某一时刻温度或时间下产物或中间体的结构特征及信息的操作。

背景技术：

化工生产及实验室研究过程中，常常希望可以捕捉到升温反应过程中某一瞬间温度或时间下产物的结构特征以及反应中间体的结构信息，及时掌握反应进行的程度及中间体的基本信息，推测化学反应的机理，从而有利于对化学反应过程进行有效的调控，使之向着有利的方向发展。为了实现上述目的，当前常采用反应快速终止技术来实现，其具体操作手段是：当化学反应达到规定温度或时间时，通过人工迅速取出装有反应物的反应釜，将其置于水浴冷阱进行快速冷却，终止化学反应，再进行产物后续处理及分析。而当化学反应的温度过高(700～1000℃)，反应釜比较笨重的情况下，该方法通过人工操作难度较大，而且存在着很大的安全隐患。此外，当化学反应需要在某种特定的气氛条件下进行时，该方法也受到一定的限制。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种操作简单、安全系数高，并且可应用于不同气氛条件下的反应快速终止装置。

为了实现上述目的，本实用新型包括：气体瓶、第一温度控制仪、加热炉、反应釜夹套、阀门、水泵、蓄水箱、尾气处理瓶、螺栓固定件、反应釜盖、反应釜、气体流量计、第二温度控制仪，反应釜设置于带有反应釜夹套的加热炉中，通过螺栓固定件将反应釜与反应釜盖固定密封，气体瓶中的气体经流量计及输送管进入到反应釜底部位置，在加热炉的侧面插入有外围热电偶，外围热电偶与第一温度控制仪相连接，在反应釜内设置有内部热电偶，内部热电偶固定于反应釜盖上并与第二温度控制仪相连接，反应釜盖上的出气口与尾气处理瓶相连，反应釜夹套底部设有进水口，反应釜夹套上端侧面设有出水口，出水口通过管道连接到蓄水箱上部，进水口通过阀门及水泵连接到蓄水箱底部。

在反应釜夹套内壁设有内螺纹水槽，底部中央位置设置有圆柱形凸出平台，以利于冷却水在其内部循环降温。

这样，在对化学反应进行快速终止操作时，特定的气体由气体瓶经气体流量计进入装有物料的反应釜内部，通过第一温度控制仪控制化学反应所需的时间、反应终温、升温速率等参数。为了准确掌握反应釜内的实际温度，第二温度控制仪则用于监测反应釜内的实时温度，反应过程中产生的尾气经尾气处理瓶净化后排入大气中。当化学反应达到预定温度或时间时，切断加热炉的电源，利用水泵将蓄水箱中的冷水迅速从反应釜夹套底部的进水口持续注入，冷却水沿反应釜夹套内壁的内螺纹水槽迅速充满整个反应釜夹套，使反应釜完全浸没于冷却水中，经过内螺纹水槽的冷却水从反应釜夹套上端侧面的出水口流出，经导管流入蓄水箱自然冷却，从而使冷却水流在反应釜夹套内的快速循环，使反应釜内的温度在短时间内迅速降至常温状态，达到反应快速终止的目的。整个系统的水流实现闭路循环，减少了水资源的浪费。当反应釜中的温度降至常温时，停止冷却水的注入，同时取出反应釜中的反应产物进行后续分析，至此整个反应快速终止操作结束。当进行下一次反应快速终止操作时，首先卸开阀门，排尽反应釜夹套中因上次操作而残留的水，然后再对加热炉进行加热。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中标号名称：气体瓶1，第一温度控制仪2，外围热电偶3，加热炉4，反应釜夹套5，圆柱形凸出平台6，进水口7，内螺纹水槽8，阀门9，水泵10，蓄水箱11，尾气处理瓶12，出水口13，螺栓固定件14、反应釜盖15，输送管16，内部热电偶17，气体流量计18，反应釜19，第二温度控制仪20。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

具体实施方式：

由图1可知，本实用新型包括：气体瓶1、第一温度控制仪2、加热炉4、反应釜夹套5、阀门9、水泵10、蓄水箱11、尾气处理瓶12、螺栓固定件14、反应釜盖15、反应釜19、气体流量计18、第二温度控制仪20。反应釜19设置于带有反应釜夹套的加热炉4中，当反应物料放入反应釜中后，通过螺栓固定件14将反应釜19与反应釜盖15固定密封，必要时中间加石墨垫圈进行密封，反应釜及反应釜夹套采用耐高温、耐腐蚀性的金属镍或优质不锈钢材料制成。化学反应过程所需要的气氛条件由气体瓶1中的气体经流量计18及输送管16进入到反应釜底19部位置，各种气氛条件可以通过更换不同的气体瓶来实现。在加热炉4的侧面插入有外围热电偶3，外围热电偶3与第一温度控制仪2相连接，加热炉的加热时间、加热温度、升温速率等参数由第一温度控制仪控制。在反应釜19内设置有内部热电偶17并将其插入反应釜底部靠近反应物料的位置，内部热电偶17固定于反应釜盖15上并与第二温度控制仪20相连接，第二温度控制仪20主要用于监测反应釜的实时温度，有利于更加准确掌握反应温度。反应釜盖15上的出气口与尾气处理瓶12相连，反应过程中产生的尾气由反应釜盖上的出气口经尾气处理瓶净化后排入大气中。反应釜夹套5底部设有进水口7，反应釜夹套5上端侧面设有出水口13，出水口13通过管道连接到蓄水箱11上部，进水口7通过阀门9及水泵10连接到蓄水箱底部。在反应釜夹套5内壁设有内螺纹水槽8，底部中央位置设置有圆柱形凸出平台6，既有利于冷却水在其内部循环，又能够使反应釜19与反应釜夹套5有效接触，保证了加热过程中的热传导。