[实用新型]一种测量高温高压环境下溶液化学反应即时温度的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及能在高温高压环境下工作的实验装置，以及高热导率和高耐酸碱腐蚀性能的Ta₂AlC灵敏温度测量显示器的研发，属于科学实验研究技术领域。

背景技术

化学反应中的中和反应通常采用滴定法确定反应进行完全的时间点，同时使用酒精温度计测定反应前后的温度差，因此实验存在着较大的误差。同时强酸(如盐酸，硝酸等)和强碱(如氢氧化钠等)还会腐蚀反应容器，导致实验装置使用寿命不畅，稳定性差。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种高温高压下测量溶液之间进行化学反应的即时温度变化的实验装置，本实用新型实验装置的组成十分简单，原理也容易理解，但是灵敏度和可靠度相比于普通温度计却大大提高，并且优异的密封性能和耐腐蚀性能使得本实用新型适用于条件复杂苛刻的化学反应。

技术方案：本实用新型提供的一种测量高温高压环境下溶液化学反应即时温度的实验装置，包括加料装置、反应装置、温度测量装置和增压装置；所述反应装置包括不锈钢容器、与不锈钢容器配合的不锈钢密封盖、Ta₂AlC坩埚，所述不锈钢容器和不锈钢密封盖之间设有绝热橡胶，所述Ta₂AlC坩埚顶部设有多孔陶瓷隔热板，所述不锈钢容器和Ta₂AlC坩埚之间填充有气凝胶；所述温度测量装置包括互相连接的带有Ta₂AlC保护套的热电偶和灵敏温度显示器；所述加料装置和热电偶穿过不锈钢密封盖并固定于Ta₂AlC坩埚内；所述增压装置与Ta₂AlC坩埚连接。

作为改进，所述加料装置为带有刻度的注射器；可以准确反应溶液体积情况，并且可以将注射器内的溶液注射入高温高压反应容器中。

有益效果：本实用新型提供的实验装置结构简单、成本低廉、使用方便，稳定性好，可靠性高。

具体而言，相对于现有技术，具有以下突出的优势：

(1)本实用新型选用了具有优异导热性能的Ta₂AlC作为温度传感器保护套，不会影响热电偶的灵敏度却增加了耐腐蚀性能，Ta₂AlC相比于其他普通热电偶保护套(SiO₂热电偶保护套不耐氢氟酸，Al₂O₃热电偶保护套不耐酸碱)具有优异导热性能，对温度的变化十分灵敏，与普通热电偶相比，以Ta₂AlC为保护套的热电偶具有耐强酸(如盐酸，硝酸等)和强碱(如氢氧化钠等)腐蚀的性能，可以保证本实用新型在十分苛刻的环境下长期工作的稳定性和可靠性，使得所测得的数据更加准确可信；

(2)本实用新型独创性增加了一个增压装置，可以调节反应压力到所要求的条件下，并

(2)本实用新型采用的温度测量装置包括互相连接的带有Ta₂AlC保护套的热电偶和灵敏温度显示器，灵敏温度显示器会记录该反应温度的变化，同时由于设定了数据记录的时间间隔，还可以一目了然的知道反应进行完全所需时间，亦可以推测反应进行的剧烈程度。

附图说明

图1为测量高温高压环境下溶液化学反应即时温度的实验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

测量高温高压环境下溶液化学反应即时温度的实验装置，见图1，包括加料装置1、反应装置2、温度测量装置3和增压装置4；反应装置2包括不锈钢容器5、与不锈钢容器5配合的不锈钢密封盖6、Ta₂AlC坩埚7，不锈钢容器5和不锈钢密封盖6之间设有绝热橡胶8，Ta₂AlC坩埚7顶部设有多孔陶瓷隔热板9，不锈钢容器5和Ta₂AlC坩埚7之间填充有气凝胶10；温度测量装置3包括互相连接的带有Ta₂AlC保护套的热电偶11和灵敏温度显示器12；加料装置1和热电偶11穿过不锈钢密封盖6并固定于Ta₂AlC坩埚7内；增压装置4与Ta₂AlC坩埚7连接。加料装置1为带有刻度的注射器。

工作原理：利用增压装置增大容器内压力直到达到实验所需条件；再将本实用新型装置放入到实验所需的恒定的温度条件下；打开灵敏温度计开关并设定好记录温度的时间间隔，例如以10^-3秒、10^-2秒、10^-1秒、1秒、10秒为时间间隔记录并且存储温度数据，并可以以此数据后期绘制“温度——时间”变化曲线；待注射器内溶液温度与环境一致后再将注射器内溶液注入反应容器中即可获得实验数据。