[实用新型]多功能搅拌反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多功能搅拌反应装置，特别是一种可在线监测反应体系物理化学变化，同时能够实现常温常压反应、充气反应、加热反应、加压反应、加热加压反应等多种条件下的搅拌反应装置。

背景技术

一般搅拌式化学反应装置仅能够在单一条件下进行液体或固液混合物的化学反应，而且其对反应物物理化学性质的监测需要外加一些监测设备才能实现，而且多数情况下无法实现在线监测。这样就导致：①需要用到的试验装置较多，占用空间较大；②无法实现在线监测，反应的规律性无法准确而全面地掌握；③化学反应条件单一，例如有的反应装置只能在常温下进行物质化学反应，无法考查加热、加压、充气或三者都有的条件下物质物理化学反应的特性。因此有必要发展一种能够实现常温常压、充气、加热、加压或加热加压等多条件，同时又能够实现在线监测反应物物理化学性质的多功能搅拌反应装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决一般搅拌反应装置存在的占用空间大，无法实现对反应物的在线监测及化学反应条件单一的问题，而提供一种能够实现常温常压、充气、加热、加压或加热加压等多条件，同时又能够实现在线监测反应物物理化学性质的多功能搅拌反应装置。

本实用新型是主要由支撑架、驱动装置、密封顶盖、压力充气管、给液管、搅拌螺旋桨、浸入式加热管、反应容器组成，整个搅拌反应装置置于支撑架之上，反应容器上设有密封顶盖，密封顶盖与压力充气管、水循环冷却管、给液管、电位与pH值测量装置、搅拌螺旋桨、浸入式加热管、温度与压力测量装置以及压力缓冲管实现密封连接，另外密封顶盖与反应容器间采用螺栓密封连接。驱动装置顶部装有压力充气管、水循环冷却管、给液管、电位与pH值测量装置、搅拌螺旋桨、浸入式加热管、温度与压力测量装置以及压力缓冲管，驱动装置顶部可升降，压力充气管充气端和给液管末端在液体表面上方一定距离，不与液体接触，电位与pH值测量装置探头、搅拌螺旋桨、浸入式加热管、温度与压力测量装置的温度探头插入反应容器中的反应物里，而温度与压力测量装置的压力探头则不与反应物接触。另外搅拌螺旋浆的转动轴为空心管，可通过该空心管对反应物中进行充气操作，驱动装置内置高压充气装置、电位与pH值监测显示系统、给液控制装置、水循环冷却装置、搅拌螺旋桨驱动系统、反应给气装置、加热装置、温度和压力显示控制器以及驱动装置顶部升降系统。反应容器侧面底部设有排料口和排料阀。

本实用新型的工作过程是：

反应前准备工作：先将一定量的反应物导入反应容器内，导入反应物的体积须小于反应容器的容积，然后利用驱动装置的顶部升降系统调整压力充气管、水循环冷却管、给液管、电位与pH值测量装置探头、搅拌螺旋桨、浸入式加热管、温度与压力测量装置探头至反应容器中合适位置，并将密封顶盖与反应容器连接紧密。开启驱动装置内搅拌螺旋桨驱动系统使螺旋桨转动搅拌反应物，同时开启驱动装置内电位与pH值测量装置和温度与压力测量装置。

根据反应物（液体或固液混合物）的性质和工作要求，可进行以下工作过程：

①常温常压不充气反应：打开压力缓冲管上的缓冲阀门，使反应物与空气直接接触，实现常温常压反应。

②常温常压充气反应：打开压力缓冲管上的缓冲阀门，使反应物与空气直接接触，实现常温常压，同时开启驱动装置内反应给气装置向反应物中通气，实现充气反应。

③常压加热不充气反应：首先设定加热温度目标值，打开压力缓冲管上的缓冲阀门，使反应物与空气直接接触，实现常压。同时开启驱动装置内加热控制装置，对反应物进行加热，通过温度与压力测量装置控制水循环冷却装置和加热装置启闭来控制加热温度，当加热温度达到温度设定目标值时，温度与压力测量装置将通过控制水循环冷却装置和加热装置来维持反应体系温度在设定温度缓冲区内

④常压加热充气反应：首先设定加热温度目标值，打开压力缓冲管上的缓冲阀门，使反应物与空气直接接触，实现常压。开启驱动装置内反应给气装置向反应物中通气，实现对反应物充气。同时开启驱动装置内加热装置，对反应物进行加热，通过温度与压力测量装置控制水循环冷却装置和加热装置启闭来控制反应体系温度，当反应体系温度达到温度设定目标值时温度与压力测量装置将通过控制水循环冷却装置和加热装置来维持反应体系温度在设定温度缓冲区内。若在反应过程中需加入其它液体反应物，可通过驱动装置顶部给液控制装置和给液管定量给入反应容器中。