[发明专利]压力可控高压水化反应装置

说明书

技术领域

本发明属高压反应装置领域，尤其涉及一种可高温高压条件下进行水化学反应的压力可控高压水化反应装置。

背景技术

开展高温高压条件下的水化学反应过程的装置多为高压反应釜（也叫水热釜），但目前常用的高压反应釜的压力多为为自升压。在使用过程中，高压反应釜中的压力受容器中液体体积、液体温度、液体性质等影响显著，无法实现压力的控制，所以很难控制水化反应的速度及程度。另外，由于无法控制反应釜中的压力，在使用过程中存在安全隐患，常常由于对反应介质的性质认识不够或使用不当出现釜内压力过大，从而导致反应釜安全阀或反应釜釜盖爆破现象的发生。尤其在强酸、强碱环境中使用高压反应设备时上述问题更为突出。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种能满足在高温高压下进水化学反应的压力可控高压水化反应装置。该装置可完全实现对反应过程中压力的有效控制，提高高温高压条件下水化学反应过程的效率和安全性。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种压力可控高压水化反应装置，它包括压缩气体储存罐、增压罐及高压反应釜；所述压缩气体储存罐的出气口与增压罐的增压入气口相通；所述增压罐的增压出气口与高压反应釜的入气口相通。

作为一种优选方案，本发明所述高压反应釜包括磁力搅拌器、耐压反应罐体、冷却管及反应釜加热炉丝；所述冷却管设于耐压反应罐体内；所述磁力搅拌器的工作端置入冷却管中；所述加反应釜热炉丝固定配于耐压反应罐体的外周。

作为另一种优选方案，本发明所述增压罐包括密封式金属耐压罐体及增压加热炉丝；所述增压加热炉丝固定配于密封式金属耐压罐体的外周。

进一步地，本发明所述压缩气体储存罐为耐压不低于10Mpa的耐压钢瓶。

更进一步地，本发明在所述密封式金属耐压罐体及冷却管内依次分别配有耐压热电偶及反应热电偶。

另外，本发明在所述耐压反应罐体上固定设有过压阀保护组件。

其次，本发明所述增压罐的增压出气口上固定设有过压保护阀。

再次，本发明在所述压缩气体储存罐与增压罐之间设有第一转向阀；在所述增压罐与高压反应釜之间设有第二转向阀。

本发明可完全实现对反应过程中压力的有效控制，提高高温高压条件下水化学反应过程的效率和安全性。本发明在整个工作过程中，增压罐与高压反应釜的工作温度均通过程序控温器控制，控温精度为±1℃，从而保证了工作温度的稳定性。另外，由气体状态方程可知，在增压罐体内气体体积恒定的条件下，可通过控制增压罐的气体温度控制增压罐中气体的压力，而且高压反应釜经工作液体介质填充后，釜内空间剩余较小，连接管路中的空余体积相对整个系统来说较小，所以增压罐中的气体压力受系统中空余体积影响较小，在工作过程中可根据气体压力与温度之间的关系，精确控制系统工作压力。本发明适用于在高温高压条件下进行水化学反应，如航空发动机涡轮叶片铸造用氧化铝基型芯或氧化硅基型芯的脱除，各种含铝矿物的溶出。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明的整体结构示意图。

图中: 1、压缩气体储存罐；2、增压罐；3、增压加热炉丝；4、密封式金属耐压罐体；5、耐压热电偶；6、泄压阀；7、压力表；8、第一转向阀；9、增压入气口；10、增压出气口；11、第二转向阀11；12、第二转向阀；13、电动机；14、磁力搅拌；15、反应热电偶；16、釜盖；17、冷却管；18、压力表；19、联通阀；20、泄压阀；21、过压保护阀；22、反应釜加热炉丝；23、耐压反应罐体；24、高压反应釜；25、架体。

具体实施方式

如图所示，压力可控高压水化反应装置包括压缩气体储存罐1、增压罐2及高压反应釜24；所述压缩气体储存罐1的出气口与增压罐2的增压入气口9相通；所述增压罐2的增压出气口10与高压反应釜24的入气口相通。

本发明所述高压反应釜24包括磁力搅拌器、耐压反应罐体23、冷却管17及反应釜加热炉丝22；所述冷却管17设于耐压反应罐体23内；所述磁力搅拌器的工作端置入冷却管17中；所述加反应釜热炉丝22固定配于耐压反应罐体23的外周。

本发明所述增压罐2包括密封式金属耐压罐体4及增压加热炉丝3；所述增压加热炉丝3固定配于密封式金属耐压罐体4的外周。

本发明所述压缩气体储存罐1为耐压不低于10Mpa的耐压钢瓶。