本实用新型专利技术公开一种反应量热器的温差监测装置，包括端盖、反应容器、夹套、温差监测装置，夹套套接在反应容器外部，温差监测装置用于实时测量反应容器内部和夹套的温差，所述温差监测装置包括测温元件、电势差测量装置和控制器，所述测温元件包括两路相同型号的热电偶，端盖开设供温差监测装置测量反应容器内部温度的贯穿孔，端盖盖合并密封在反应容器的顶部，端盖内设有充满导热介质的空腔，端盖设有连通空腔的进口和出口，两者通过外部连接构成回路，回路设有用于调节导热介质温度的温度控制循环器，空腔均匀排布导流板，温度控制循环器连接温差监测装置；本实用新型专利技术可以快速捕捉反应容器内部和夹套产生的热信号，进而快速获取反应容器内部的温差变化，提高反应量热器测量结果的准确性、环境适用性及稳定性。
A temperature difference monitoring device for reaction calorimeter
【技术实现步骤摘要】
一种反应量热器的温差监测装置
本技术涉及反应过程热量测定领域，具体涉及一种反应量热器的温差监测装置。
技术介绍
长期以来，反应量热器作为分析化学反应的理想工具，其在化学品热危险性评估、工艺安全、工艺放大等领域具有广泛的应用。作为反应工艺热风险研究的首选仪器，反应量热器通过实时测量化学反应中温度、压力和热流等数据获取反应过程相关热安全参数，进而有效地指导工艺开发及安全生产，并做好配套防护措施。反应量热器主要测量反应过程中的热量变化，根据输入热量＝热累积+输出热量，量热器中的主要量热方程可用下式表示：(Qr+Qc+Qstir)＝Qacc+(Qflow+Qloss+Qdos+Qreflux)(1)其中，Qr为反应热速率，Qc为校准加热器热流束，Qstir为搅拌带走热流束速率，Qa为反应体系的热积累度速率，Qi为反应体系外的热积累度速率，Qflow是自反应体系向夹套的热流束速率，Qloss为反应器上部和仪器接续部分等向外的散热速率，Qdos为加料所吸收的热量，Qreflux为回流带走的热速率。忽略由于搅拌、回流散失的热量，则方程可改写为：Qr＝Qacc+Qflow+Qloss+Qdos(2)其中，Qacc＝Qa+Qi(3)Qdos＝dmdos/dt*Cpdos*(Tr—Tdos)(4)反应量热器进行测量的原理是利用恒温单元快速调节温度来控制Tr，测量公式为：Qflow＝UA*(Tr—Tj)(5)其中，Qflow指自反应体系向夹套传递的热流速率(W)。U、A分别为传热系数(W*m-2k-1)和传热面积(m2)。目前，反应量热器是通过温度传感器分别监测反应容器内部体系温度(Tr)与夹套温度(Tj)再作差，依据公式(1)，进行量热计算。现有技术中，电势差测量方式需要多个探头测量温度并相减完成，易造成误差累积。为了减小测量过程中的误差，目前常采用的技术是选用精度更高的温度传感器以期减小测量误差。但这种技术对于传感器的制作工艺与设计有极高的要求，难以广泛的获取与应用，且无法从本质上减少测量设备多次测量存在误差累积的问题。针对现有商品化反应量热器量热不准确的问题，本技术人凭借多年行业经验针对反应量热器的端盖结构进行改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种反应量热器的温差监测装置，解决现有技术中先分别测量两处的温度再求差导致的累积测量误差的问题，提高量热准确性、环境适用性和稳定性。为了达成上述目的，本技术的技术方案如下：一种反应量热器的温差监测装置，所述温差监测装置包括测温元件、电势差测量装置和控制器，所述测温元件包括两路相同型号的热电偶，一路热电偶置入反应容器的内部，另一路热电偶置于夹套，两路热电偶反向串联连接，测温元件连接电势差测量装置，电势差测量装置测量两路热电偶的电势差，电势差测量装置连接控制器，控制器接收电势差测量装置传送的电势差信号。所述热电偶均配有补偿导线。所述反应量热器还包括端盖，端盖盖合并密封在所述反应容器的顶部，所述端盖开设贯穿孔，一路热电偶从贯穿孔置入反应容器的内部。所述夹套内充满导热介质。所述夹套设有进油口和出油口，另一路热电偶置于夹套的进油口或出油口处。所述反应量热器还包括置入反应容器内部的搅拌器和加热器。采用上述方案后，本技术采用热电偶具有热容和热惯性小、动态响应速度快的特点，可以捕捉反应容器内部和夹套产生的热信号，进而快速获取反应容器内部的温差变化，使得量热更准确，结果更稳定。附图说明图1为本技术热电偶反向串联测电势差示意图。图2为本技术端盖温度补偿示意图。图3为本技术端盖正视图。图4为本技术端盖俯视图。其中，Qc表示加热器的热量，Er表示反应容器内部电势，Ef表示夹套的电势，Qflow表示夹套和反应量热器之间的热传递。附图标记说明：端盖1，贯穿孔11，进口12，出口13，反应容器2，夹套3，进油口31，出油口32，温差监测装置4，测温元件41，热电偶411,412，电势差测量装置42，控制器43，搅拌器5，加热器6。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，请参阅图1至图4。一种反应量热器的温差监测装置4，该反应量热器包括端盖1、反应容器2、夹套3、搅拌器5和加热器6，所述夹套3套接在反应容器2外部，具体地，所述夹套3设有进油口31和出油口32，用于导热介质流进和流出夹套3，从而夹套3能与反应容器2进行热交换。温差监测装置4用于实时测量反应容器2内部和夹套3的温差，所述端盖1开设贯穿孔11，贯穿孔11供温差监测装置4测量反应容器2内部的温度，所述端盖1盖合并密封在所述反应容器2的顶部。该温差监测装置4包括测温元件41、电势差测量装置42和控制器43，测温元件41连接电势差测量装置42，电势差测量装置42用于测量测温元件41两端的电势差，测温元件41的一端从贯穿孔11置入反应容器2的内部，测温元件41另一端置于夹套3，电势差测量装置42连接控制器43，将电势差信号传送至控制器43。所述测温元件41包括两路相同型号的热电偶411,412，如图1和图2所示，一路热电偶411从贯穿孔11置入反应容器2的反应物料中，另一路热电偶412置于夹套3的进油口31或出油口32处，两路热电偶411,412反向串联连接，均配以补偿导线并标定，通过高精度的电势差测量装置42获取两个热电偶411,412的电势差，利用电势差与温差的对应关系直接获得反应容器2内部与夹套3处的温差；反应过程中实时记录温差变化直到反应结束；根据量热方程Qfiow＝UA·(Tr-Tj)，进行化学反应量热，计算反应放热量。本技术采用热电偶具有热容和热惯性小、动态响应速度快的特点，可以迅速捕捉反应产生的热信号，直接测取电势差。温差监测装置4解决了现有技术中先分别测量两处的温度再求差导致的累积测量误差的问题。因此本技术应用于反应过程中反应温度存在变化的实验，同理也可以实现端盖1处温度的快速跟踪，端口设有进口12和出口13，只要将放置在夹套的热电偶换成放置在端盖的进口12或出口13即可，如图2所示。本案适用于反应过程中无明显气体逸出状态下的反应，本案所述贯穿孔11及各个进口、出口、进油口、出油口均经过密封处理，保证反应量热器具有良好的气密性。在一实施例中，如图3和图4所示，所述端盖1呈圆形，其上还开设对应搅拌器5的贯穿孔11供搅拌器5和加热器6置入，搅拌器5用于加快反应速度，使反应更均匀，加热器6用于加热反应容器2内部的温度。以上显示和描述了本技术的基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反应量热器的温差监测装置，该反应量热器包括反应容器和夹套，所述夹套套接在反应容器外部，其特征在于：所述温差监测装置包括测温元件、电势差测量装置和控制器，所述测温元件包括两路相同型号的热电偶，一路热电偶置入反应容器的内部，另一路热电偶置于夹套，两路热电偶反向串联连接，测温元件连接电势差测量装置，电势差测量装置测量两路热电偶的电势差，电势差测量装置连接控制器，控制器接收电势差测量装置传送的电势差信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种反应量热器的温差监测装置，该反应量热器包括反应容器和夹套，所述夹套套接在反应容器外部，其特征在于：所述温差监测装置包括测温元件、电势差测量装置和控制器，所述测温元件包括两路相同型号的热电偶，一路热电偶置入反应容器的内部，另一路热电偶置于夹套，两路热电偶反向串联连接，测温元件连接电势差测量装置，电势差测量装置测量两路热电偶的电势差，电势差测量装置连接控制器，控制器接收电势差测量装置传送的电势差信号。
2.根据权利要求1所述的一种反应量热器的温差监测装置，其特征在于：所述热电偶均配有补偿导线。
3.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇军，张陈洋，
申请(专利权)人：厦门标安科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35
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