用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器。反应器包括反应容器、板体、气体阀门和液体漏斗；板体设置在反应容器内，板体的延伸方向与水平方向形成锐角夹角，板体把反应容器分割为下层容纳空间和上层容纳空间，上层容纳空间和下层容纳空间连通；气体阀门设置在上层容纳空间的侧壁上；液体漏斗与下层容纳空间连通；在板体上设置有凹槽，凹槽为多个，多个凹槽沿板体的延伸方向相互间隔地排列。本发明专利技术的反应容器可以实现固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的定量制取，适用于粉末状固态反应物，适用于可溶性固态反应物，适用于反应过程需要加热的反应，但不适用于固态生成物呈糊状的反应。本发明专利技术的反应器制造简易、成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学反应仪器，具体地说，是涉及一种用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器。
技术介绍
在化学实验或者化工领域当中，固态反应物颗粒和液态反应物反应制取气态生成物的过程是非常常见的一类反应。其中，典型的实验就是利用稀硫酸和锌粒制取氢气的过程。启普发生器是一种固态反应物颗粒和液态反应物反应制取气态生成物的化学反应仪器，是当时世界上最重要的化学界专利技术之一，这种仪器非常适合于固态反应物颗粒和液态反应物反应制取气态生成物的反应，其在化学实验中得到了广泛的应用。然而，这种传统的启普发生器在应用过程中存在一个问题，就是反应很难定量进行，当需要得到定量的气态生成物时，需要对收集到的气态生成物进行定量分析后才能得到结果，以及不适用于粉末状固态反应物，不适用于可溶性固态反应物，不适用于固态生成物呈糊状的反应，不适用于反应过程需要加热的反应等问题。
技术实现思路
针对现有的启普发生器在反应过程中难以定量制取气态生成物、不适用于粉末状固态反应物，不适用于可溶性固态反应物、不适用于固态生成物呈糊状的反应、不适用于反应过程需要加热的反应等问题，本专利技术的主要目的是提供一种方便定量制取气态生成物的仪器，适用于粉末状固态反应物，适用于可溶性固态反应物，适用于反应过程需要加热的反应，但不适用于固态生成物呈糊状的反应。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供的用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器包括反应容器、板体、气体阀门和液体漏斗；板体设置在反应容器内，板体的延伸方向与水平方向形成锐角夹角，板体把反应容器分割为下层容纳空间和上层容纳空间，上层容纳空间和下层容纳空间连通；气体阀门设置在上层容纳空间的侧壁上；液体漏斗与下层容纳空间连通；在板体上设置有多个凹槽，多个凹槽在板体的延伸方向相互间隔地排列，相隔二列凹槽间留有空隙，为避免下级凹槽内固态反应物与液态反应物反应时，因剧烈反应而飞溅的液体进入上级凹槽内。由上述方案可见，反应容器具有上层容纳空间和下层容纳空间，液态反应物由下层容纳空间逐渐进入到上层容纳空间，因多个凹槽由下向上间隔排列，液态反应物的液面逐渐上升之后，依次进入到间隔排列的多个凹槽内。凹槽用于装载固态反应物，液态反应物与固态反应物反应之后就可以产生气态生成物。由于凹槽内装载的固态反应物是可以定量放置的，因此就可以对反应生成的气态生成物进行定量控制，例如可以在每个凹槽内装载1克的固态反应物，当其中一个凹槽内装载的这1克固态反应物反应完全之后，就可以得到定量的气态生成物。可根据所需生成气态生成物的质量或质量精度要求的不同，更换使用有不同容积或列数凹槽的所述板体。凹槽的容积可通过改变凹槽的深度或凹槽的横截面面积控制，所需生成气态生成物的质量可通过改变凹槽的容积和放置固态反应物的质量控制，所需生成气态生成物的质量精度可通过改变凹槽的列数控制，比如若所需生成气态生成物的质量多，则可使用有深凹槽的所述板体，若所需生成气态生成物的质量少，则可使用有浅凹槽的所述板体，若所需生成气态生成物的质量精度要求高，则可使用有更多列凹槽的所述板体。一个优选的方案是，所述凹槽的横截面为矩形或圆形或椭圆形或三角形或六边形等形状。一个优选的方案是，板体的边缘具有第一区域部和第二区域部，第二区域部相比于第一区域部更靠近反应容器的底壁，第二区域部具有密集排列的多个小孔。由上述方案可见，在制取气态生成物的反应中，在初始阶段需要完全排除反应容器内的原有气体，否则会造成收集到的气态生成物不纯净。当液态反应物进入到所述下层容纳空间之后首先与所述下层容纳空间内放置的固态反应物反应，等待所述下层容纳空间内的固态反应物反应完全后，就可以完全排除反应容器内的原有气体，反应容器内的气体环境就是与反应生成的气态生成物相同的气体环境。所述下层容纳空间内放置的固态反应物的质量，依据所述反应容器的容积决定，以与液态反应物反应后完全排除所述反应容器内的原有气体为准，原则是所述下层容纳空间内放置的固态反应物过量，为保证与反应容器相连的导管内的气体，同样与反应生成的气态生成物相同。一个优选的方案是，第一区域部具有通气孔。由上述方案可见，通气孔的设置增加了上层容纳空间和下层容纳空间之间的连通部分，因所述下层容纳空间内的液态反应物与所述下层容纳空间内放置的固态反应物反应生成的气态生成物能通过所述通气孔升至上层容纳空间，避免聚集于所述通气孔下方的下层容纳空间内。一个优选的方案是，在下层容纳空间的侧壁上具有至少三个支撑凸块，在铅垂方向上，其中一个支撑凸块的高度高于另外两个等高的支撑凸块。由上述反应可见，结构简单，实现了板体倾斜的目的。一个优选的方案是，反应容器具有顶盖，顶盖与反应容器的侧壁可拆卸连接；反应容器内还设置有连接杆，连接杆的下端与板体可拆卸连接。由上述方案可见，结构简单合理，实现了对板体拆卸和更换的目的。本专利技术提供的用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器的工作方法，反应器包括反应容器、板体、气体阀门和液体漏斗，板体设置在反应容器内，板体的延伸方向与水平方向形成锐角夹角，板体把反应容器分割为下层容纳空间和上层容纳空间，上层容纳空间和下层容纳空间连通；气体阀门设置在上层容纳空间的侧壁上；液体漏斗与下层容纳空间连通；在板体上设置有多个凹槽;多个凹槽在板体的延伸方向相互间隔地排列。该工作方法包括下面的步骤：预备步骤，选择与反应相适应的所述板体，连接所述板体与连接杆，在所述下层容纳空间内放置固态反应物，在所述板体的凹槽内放置定量的固态反应物，将所述板体置入所述反应容器内，组装所述反应容器的顶盖；加液步骤，开启所述气体阀门，在所述液体漏斗内装载液态反应物，所述液体漏斗内的液态反应物进入所述反应容器的下层容纳空间内；反应步骤，首先所述下层容纳空间内的液态反应物与所述下层容纳空间内放置的固态反应物反应生成气态生成物，完全排除所述反应容器内的原有气体，然后所述下层容纳空间内的液态反应物进入所述上层容纳空间内，然后所述上层容纳空间内的液态反应物进入到所述凹槽内，接着所述凹槽内的固态反应物与所述液态反应物反应生成气态生成物；排出步骤，所述气体阀门处于敞口状态，所述气态生成物沿所述气体阀门排出到所述反应容器的外部；停止步骤，关闭所述气体阀门，因进入所述凹槽内的液态反应物与固态反应物继续反应生成气态生成物，导致所述上层容纳空间内的气压增加，所述上层容纳空间内的液态反应物高度下降，所述凹槽内残存的固态反应物或液态反应物因参与反应而消耗，最终因缺乏反应物而反应停止。一个优选的方案是，板体的边缘具有第一区域部和第二区域部，第二区域部相比于第一区域部更靠近反应容器的底壁，第二区域部具有密集排列的多个小孔；在反应步骤的初期阶段，液态反应物首先与下层容纳空间内放置的固态反应物反应一定时间，然后液态反应物再通过小孔进入到上层容纳空间内。一个优选的方案是，反应容器具有顶盖，顶盖与反应容器的侧壁可拆卸连接；反应容器内还设置有连接杆，连接杆的下端与板体可拆卸连接；执行排出步骤后，可开启所述顶盖，从反应容器内取出连接杆和板体，对板体进行清洁或者更换，在板体的凹槽内再次装载固态反应物。在用于反应过程需要加热的反应时，需配合使用加热仪器于所述反应容器底。在用于固态生成物呈糊状的反应时，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器,其特征在于，包括:反应容器；板体，设置在所述反应容器内，所述板体的延伸方向与水平方向形成锐角夹角，所述板体把所述反应容器分割为下层容纳空间和上层容纳空间，所述上层容纳空间和所述下层容纳空间连通；气体阀门，所述气体阀门设置在所述上层容纳空间的侧壁上；液体漏斗，与所述下层容纳空间连通；在所述板体上设置有多个凹槽，多个所述凹槽在所述板体的延伸方向相互间隔地排列。

【技术特征摘要】
1.用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器,其特征在于，包括:反应容器；板体，设置在所述反应容器内，所述板体的延伸方向与水平方向形成锐角夹角，所述板体把所述反应容器分割为下层容纳空间和上层容纳空间，所述上层容纳空间和所述下层容纳空间连通；气体阀门，所述气体阀门设置在所述上层容纳空间的侧壁上；液体漏斗，与所述下层容纳空间连通；在所述板体上设置有多个凹槽，多个所述凹槽在所述板体的延伸方向相互间隔地排列。2.根据权利要求1所述的用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器，其特征在于：所述凹槽的横截面为矩形或圆形或椭圆形或三角形或六边形。3.根据权利要求1所述的用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器，其特征在于：所述板体的边缘具有第一区域部和第二区域部，所述第二区域部相比于所述第一区域部更靠近所述反应容器的底壁，所述第二区域部具有密集排列的多个小孔。4.根据权利要求3所述的用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器，其特征在于：所述第一区域部具有通气孔。5.根据权利要求1至4任一项所述的用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器，其特征在于：在所述下层容纳空间的侧壁上具有至少三个支撑凸块，在铅垂方向上，其中一个所述支撑凸块的高度高于另外两个等高的所述支撑凸块。6.根据权利要求1至4任一项所述的用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器，其特征在于：所述反应容器具有顶盖，所述顶盖与所述反应容器的侧壁可拆卸连接；所述反应容器内还设置有连接杆，连接杆的下端与所述板体可拆卸连接。7.用于固态反应物与液态反应物反应生成气态生成物的反应器的工作方法，其特征在于：所述反应器包括:反应容器；板体，设置在所述反应容器内，所述板体的延伸方向与水平方向形成锐角夹角，所述板体把所述反应容器分割为下层容纳空间和上层容纳空间，所述上层容纳空间和所述下层容纳空间连通；气体阀门，所述气体阀门设置在所述上层容纳空间的侧壁上；液体漏斗，与所述下层容纳空间连通；在所述板体上设置有多个凹槽，多个所述凹槽沿所述板体的延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐绍诚，
申请(专利权)人：齐绍诚，
类型：发明
国别省市：湖南;43