本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,特別涉及一種微波水熱耦合均相反應(yīng)裝置。
背景技術(shù):
水熱晶化法是制備分子篩常用的反應(yīng)。采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì),通過對反應(yīng)器加熱,創(chuàng)造一個(gè)高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境,使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶以形成分散的納米晶核的方法。一般水熱反應(yīng)在水熱合成反應(yīng)釜中進(jìn)行,采用電加熱法利用高溫高壓密閉的環(huán)境來達(dá)到水熱反應(yīng)的目的。電加熱均相反應(yīng)器存在能耗高,加熱不均勻的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種微波水熱耦合均相反應(yīng)裝置,解決了傳統(tǒng)水熱反應(yīng)釜加熱效率低,受熱不均勻,以及傳統(tǒng)微波反應(yīng)釜無法一邊加熱一邊進(jìn)行反應(yīng)釜轉(zhuǎn)動(dòng)的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種微波水熱耦合均相反應(yīng)裝置,包括反應(yīng)器本體和與其相連接的微波發(fā)生裝置;所述反應(yīng)器本體包括反應(yīng)箱體,反應(yīng)箱體上設(shè)置有帶有若干控制元件的控制面板;所述反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)置有貫穿箱體的轉(zhuǎn)軸,反應(yīng)箱體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上間隔設(shè)置有若干橫桿,橫桿兩端對稱設(shè)置有水熱釜;所述轉(zhuǎn)軸的一端連接有電機(jī);所述電機(jī)與控制面板控制連接。
進(jìn)一步的,所述微波發(fā)生裝置采用微波發(fā)生器,所述微波發(fā)生器通過波導(dǎo)管與反應(yīng)箱體內(nèi)聯(lián)通。
進(jìn)一步的,還包括用于放置反應(yīng)箱體的支架,所述轉(zhuǎn)軸兩端通過軸承固定在支架兩側(cè)。
進(jìn)一步的,所述水熱釜通過帶有羊角螺栓的卡圈固定在橫桿兩端。
進(jìn)一步的,所述水熱釜采用均相反應(yīng)器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:通過設(shè)置微波發(fā)生裝置對反應(yīng)箱體進(jìn)行加熱,增強(qiáng)極性分子的碰撞,使反應(yīng)體系從內(nèi)到外在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的溫度;同時(shí)通過在反應(yīng)箱體內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)軸,將水熱釜設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上,并將轉(zhuǎn)軸與電機(jī)連接,利用電動(dòng)機(jī)和軸承帶動(dòng)反應(yīng)釜轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行均相反應(yīng),在晶化反應(yīng)過程中水熱反應(yīng)釜不斷轉(zhuǎn)動(dòng),促進(jìn)反應(yīng)物料的混合和溶解,具有加熱均勻并且速度快、熱量損失小、操作方便等特點(diǎn)。通過設(shè)置在微波發(fā)生裝置加熱的的同時(shí),使水熱釜不斷轉(zhuǎn)動(dòng),既可以減少晶化時(shí)間,縮短工藝,又可以使晶體受熱均勻,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)軸與水熱釜結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1為微波發(fā)生器;2為控制元件;3為控制面板;4為卡圈;5為反應(yīng)箱體;6為羊角螺栓;7為水熱釜;8為轉(zhuǎn)軸;9為軸承;10為電機(jī);11為支架。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
參見圖1、圖2,本實(shí)用新型包括反應(yīng)器本體和與其相連接的微波發(fā)生裝置;所述反應(yīng)器本體包括反應(yīng)箱體5,反應(yīng)箱體5上設(shè)置有帶有若干控制元件2的控制面板3;所述反應(yīng)箱體5內(nèi)設(shè)置有貫穿箱體的轉(zhuǎn)軸8,反應(yīng)箱體5內(nèi)轉(zhuǎn)軸8上間隔設(shè)置有若干橫桿,橫桿兩端對稱設(shè)置有水熱釜7;水熱釜7通過帶有羊角螺栓6的卡圈4固定在橫桿兩端。所述轉(zhuǎn)軸8的一端連接有電機(jī)10;所述電機(jī)10與控制面板3控制連接。還包括用于放置反應(yīng)箱體5的支架11,所述轉(zhuǎn)軸8兩端通過軸承固定在支架11兩側(cè)。
水熱釜7采用均相反應(yīng)器。所述微波發(fā)生裝置采用微波發(fā)生器1,所述 微波發(fā)生器1通過波導(dǎo)管與反應(yīng)箱體5內(nèi)聯(lián)通。
本實(shí)用新型采用微波加熱增強(qiáng)極性分子的碰撞,使反應(yīng)體系從內(nèi)到外在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的溫度;采用均相反應(yīng)器,為原來靜止的反應(yīng)器加上了轉(zhuǎn)動(dòng)軸和電機(jī),電機(jī)由變頻器控制??赏ㄟ^將水熱合成反應(yīng)釜固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,這樣就可以由原來靜止的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)攪拌功能,有效的促進(jìn)反應(yīng)效果。在晶化反應(yīng)過程中,水熱反應(yīng)釜不斷轉(zhuǎn)動(dòng),促進(jìn)反應(yīng)物料的混合和溶解,具有加熱均勻并且速度快、熱量損失小、操作方便等特點(diǎn),既可以減少晶化時(shí)間,縮短工藝,又可以使晶體受熱均勻,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
微波加熱其基本原理是利用微波場作為熱源,反應(yīng)介質(zhì)在特制的能通過微波場的均相反應(yīng)器中的反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng),通過微波加熱創(chuàng)造一個(gè)高溫高壓反應(yīng)環(huán)境,使通常難溶或者不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶,再經(jīng)過分離和熱處理得到產(chǎn)物。由于在高溫高壓條件下,介質(zhì)水處于臨界狀態(tài),反應(yīng)物在水中的物性和化學(xué)反應(yīng)性能都有很大改變,因此制備反應(yīng)是在非理想、非平衡狀態(tài)下進(jìn)行的,其反應(yīng)過程和機(jī)理也與常態(tài)下反應(yīng)有很大的差異,反應(yīng)的活性得到大大提高。在微波加熱條件下,瞬間可使整個(gè)反應(yīng)體系溫度達(dá)到結(jié)晶化溫度,極大地加速了合成與晶化的速度。對于凝膠反應(yīng),沉淀凝膠可快速溶解并均勻成核,迅速達(dá)到過飽和,縮短了結(jié)晶化時(shí)間。