[发明专利]一种高压氯气产生装置

说明书

本发明提供一种高压氯气产生装置，该装置至少由反应容器、密封盖、反应物存放器和氯气出口阀四个部分组成，密封盖在反应容器的顶部位置将反应容器盖住密封，反应物存放器放置在反应容器的内部，氯气出口阀位于反应容器的侧面或安装在密封盖上。将生成氯气的两种反应物，一种反应物是浓盐酸，另外一种反应物是高锰酸钾或二氧化锰中的一种或二种之混合，分别放入反应容器和反应物存放器，盖上密封盖，关闭氯气出口阀，设法使反应物存放器和反应容器中的反应物发生接触并发生化学反应即可产生高压氯气，所产生的高压氯气经由氯气出口阀放出后就可以供给下游作进一步的处理和使用。

技术领域

本发明涉及一种应用于实验室制备高压氯气的装置，属于化学实验室仪器设备领域。

背景技术

氯气是一种化学实验室常用的气体。目前，最为方便和常用的氯气实验室制备方法是利用浓盐酸与高锰酸钾反应或浓盐酸与二氧化锰反应来产生氯气，反应方程式如下所示，

16HCl(浓)+2KMnO₄＝KCl+8H₂O+2MnCl₂+5Cl₂↑ (1)

而基于上述这两个反应的氯气实验室制备装置通常是如下的结构：一个上部开口的玻璃容器，如试管或烧瓶，作为反应容器，玻璃容器的开口用一个橡皮塞密封，在橡皮塞上开有两个孔，其中一个孔插入分液漏斗，另外一个孔则作为氯气的出口。制备氯气时，在玻璃容器底部放置高锰酸钾或二氧化锰固体，然后打开分液漏斗往玻璃容器内滴加浓盐酸，浓盐酸与高锰酸钾或者与二氧化锰接触后即可反应产生氯气；对于反应物是二氧化锰的情况，还需要对二氧化锰和浓盐酸混合物进行加热才能有效产生氯气。

虽然目前的氯气实验室制备装置已经很成熟并广泛应用于各个化学实验室中，但它也有一个缺点，就是只能产生压力在大气压附近或略高于大气压的氯气，并不适用于需要高压氯气的场合，这是因为它的结构决定了一旦压力升高，不但分液漏斗盛放的浓盐酸液体会停止下滴，从而导致反应停止，而且还可能会使橡皮塞被高压氯气顶开，从而装置的结构受到破坏。为克服现有的氯气实验室制备装置不能产生高压氯气的缺点，本专利发明人对现有的氯气实验室制备装置作了改进，发明了一种高压氯气产生装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于实验室制备高压氯气的装置，使用该装置，可以在实验室方便而快捷的制备出高压氯气。

为了实现上述目的，该高压氯气产生装置的特征在于：该装置至少包括反应容器、密封盖、反应物存放器和氯气出口阀四个部分，反应容器为一顶部设有开口的密闭容器，密封盖在反应容器的顶部位置将反应容器的开口盖住并密封，由反应容器和密封盖组成一密闭腔室；上部设有开口的反应物存放器设置或放置在反应容器的内部，于密闭腔室上设有氯气出口，于密闭腔室外部的氯气出口处设有氯气出口阀；

将生成氯气所需的两种反应物，一种反应物是浓盐酸，另外一种反应物是高锰酸钾或二氧化锰中的一种或二种之混合，两种反应物中的一种直接放入反应容器内、另一种放入反应物存放器内或上表面，于反应容器开口上盖上密封盖，关闭氯气出口阀，设法使反应物存放器和反应容器中的反应物发生接触并发生化学反应即可产生高压氯气，使接触发生的方式可为晃动、倾斜或倒置反应容器，所产生的高压氯气经由氯气出口阀放出后就可以供给其下游氯气处理或使用装置作进一步的处理或使用。

为方便观察反应容器内的压力变化情况，可以在反应容器侧面或密封盖上安装压力表。

为密封高压氯气，反应容器和密封盖应选用耐高压的材料来制造；同时，由于氯气和盐酸均具有腐蚀性，所选用的材料还必须要能抵抗氯气和盐酸的腐蚀。为此，加工制造反应容器和密封盖所用的材料可以是表面敷聚四氟乙烯的不锈钢或有机玻璃(又名聚甲基丙烯酸甲酯)。

为方便从反应容器导引出氯气，氯气出口位于反应容器的侧壁面上或安装在密封盖上。