[实用新型]保压且防泄露的微波反应釜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微波消解反应釜装置，具体涉及一种保压且防泄露的微波反应釜装置。

背景技术

微波加热具有热量从内部产生，不需要热传导、加热快、温度场均匀等独特的加热性能，同时还具有加热速度快，均匀加热，节能高效，易于控制，清洁卫生，选择性加热，安全无害等特点。通过研究发现，微波对某些化学反应有非热效应，这种微波化学反应相对于热化学反应具有显著的促进作用，不但可以提高反应速度、缩短反应时间，还可提高反应转化率。微波水热法利用微波作为加热工具，可实现分子水平上的搅拌，加热速度快，加热均匀无温度梯度，无滞后效应，克服了水热容器加热不均匀的缺点，微波水热法兼有微波加热和传统水热法的优势，微波水热作为一种新的纳米材料合成方法，具有其它方法，尤其是传统水热方法不可比拟的优点^[1,2]：

(1)微波加热速率快、时间短，避免了材料合成过程中晶粒的异常长大；能够在短时间、低温下合成出晶化良好、粒度细、分布均匀的材料。

(2)微波可直接穿透一定深度的样品，在不同深度同时加热，这种“体加热方式”使加热更快速、均匀。

(3)微波加热的热惯性小，因此关闭电源后，反应体系即可在周围的低温环境中实通常使用微博水热法的设备为微波消解仪，常规的微波消解仪主要包括微波发生器、微波消解罐、反应釜、温度传感器四部分。现较快速的降温，有利于单分散颗粒的形成。

(4)通过调节微波的输出功率，可以方便的无惰性的改变反应体系的加热情况，便于进行自动控制和连续操作。

(5)热能利用率高(60～90％)，可大大节约能量，达到节能减排的目的。

通常使用微博水热法的设备为微波消解仪，常规的微波消解仪主要包括微波发生器、反应釜支架、反应釜内衬及反应釜外罐、温度传感器四部分。

反应釜支架是消解仪上的重要部件，其主要作用是为反应釜提供支撑和对反应釜高压进行保压。反应釜内的反应多为无机盐在水以及醇类，胺类，脂类等溶剂中通过高温高压反应生成小尺寸的纳米材料，随着溶剂的不同，其反应剧烈程度有所不同。当使用普通的溶剂，例如水时，对反应罐的密封性能要求不高，但随着纳米材料制备方法的不断拓展，挥发性的溶剂例如乙醇胺和乙二胺被大量使用，现有的反应釜装入反应罐卡入反应釜支架的方法，无法进行有效的保压，当温度升高时，容易从反应釜内挥发出有机物蒸汽，有机物蒸汽会逐渐从密封性不好的反应釜内逃逸，使得反应釜内压力出现变化，并且泄露使得溶剂的量逐渐减少，甚至完全挥发，严重影响纳米材料的制备。

另外，高温条件下，挥发出来的有机物蒸汽对环境造成了污染，在微波加热过程中有机物蒸汽对反应釜、反应釜外罐、微波消解仪有一定的渗透溶解作用，反应时间长后会溶解底盘，影响微波消解仪的使用。另外当反应釜以5-8r/min进行旋转时，反应釜支架需承受反应釜内物质产生的向心力与发生反应所产生的化学力逐渐加强，几次使用后，会使微波反应釜发生变形而无法继续使用。

目前市场上使用的反应罐的密封方式有两种，一种是通过金属带螺纹螺丝在反应罐顶的压下力，来固定反应釜，该种缺点为金属容易在微波中发生短路和反射，造成微波设备的损坏。一种是在反应罐的底部加入陶瓷垫片。虽然第二种密封方式强于第一种，但当反应釜内压力巨大时，现有的反应釜支架不能有效防止反应釜的上盖被顶出或者变形，使得实验无法开展。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种保压且防泄露的微波反应釜装置，该装置能够提搞反应釜的保压性能和密封性能。

为实现上述目的，本实用新型所设计一种保压且防泄露的微波反应釜装置，包括三角反应釜支架，所述三角反应釜支架呈中空的三角柱体框，所述三角反应釜支架内放置反应釜，所述反应釜由外罐和内衬组成，所述反应釜顶部开口，且顶部还设置配套的顶盖，所述三角反应釜支架上端开口，所述三角反应釜支架上端开口处配套设置有螺帽，且螺帽穿过三角反应釜支架设置在反应釜的顶盖上，所述反应釜和螺帽之间设置有树脂垫片，所述反应釜外罐上部外壁开设有2～4个卡槽，所述三角反应釜支架上端框架上设置与卡槽相互配合卡扣。所述螺帽为高耐压的高分子螺帽，树脂垫片固定在螺帽下，当反应釜内压力过大时，压力促使树脂垫片发生微变形，产生泄压。

进一步地，所述反应釜外罐下部外壁上还开设有2～4个卡槽，所述三角反应釜支架下端框架上设置有与卡槽相互配合卡扣。