一种水热反应釜制造技术

本实用新型专利技术涉及化工生产技术领域，具体是一种水热反应釜，包括第一罐体和第二罐体，其中第二罐体包括聚四氟乙烯罐身、聚四氟乙烯盖、搅拌组件和电磁组件，由控制器操控水热反应釜的启动和关闭。通过搅拌组件和电磁组件的配合实现搅拌，在水热反应釜达到合适的反应温度和压力下，促进难溶化合物在反应釜中的溶解，避免结块的发生，准确控制水热反应中晶体合成的条件，同时电磁组件提供了电磁场，使晶体在形成过程中，晶体结构发生变化，进而影响晶体的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种水热反应釜
本技术属涉及化工生产
，具体涉及一种水热反应釜。
技术介绍
反应釜作为一种能分解难溶物质的密闭容器，在晶体合成中被广泛应用。常见的晶体合成方法比如水热/溶剂热合成法，通过对反应釜进行加热，使反应釜中的溶液按照规定的升温速率升温至所需要的反应温度，在亚临界和超临界水热条件下，由于反应处于分子水平，反应活性提高，因而水热反应可以替代某些高温固相反应。又由于水热反应的均相成核及非均相成核机理与固相反应的扩散机制不同，因而可以创造出其它方法无法制备的新化合物和新材料。很多在常温条件下难溶的有机化合物虽然在高温高压条件下会促进溶解，但也存在溶解不完全导致结块的情况。且在晶体生长阶段需要一个缓慢降温过程，降温太快不利于晶体的生长，现有的反应釜无法控制反应釜的降温过程，因此客观上需要开发一种利于晶体生长的反应釜。中国专利CN201832651U公开了一种附加磁场的水热反应釜，釜体外壳采用不锈钢，内衬采用聚四氟乙烯制作而成，在釜体的内侧上部和下部设有电磁铁，不锈钢外壳长期接触电磁铁，不锈钢容易发生磁化，又单独设置电动机和减速器来控制搅拌速度，结构复杂，采用一层罐体结构，使釜体与外界形成良好的热传导，釜体内部液体温度下降速率过快，不利于晶体的形成。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种水热反应釜，所述反应釜可以促进难溶化合物在反应釜中的溶解，有效控制反应釜内部的温度。本技术提供的水热反应釜，包括第一罐体和第二罐体，所述第二罐体包括罐身、罐盖、搅拌组件和电磁组件，所述罐身和罐盖连接形成第二腔体，位于所述第一罐体内部；所述搅拌组件包括搅拌轴和搅拌扇，所述搅拌轴和所述搅拌扇均为内部中空结构，所述搅拌轴顶端设有多个换向片，所述换向片侧边设有电刷，所述电刷滑动接触所述换向片，所述搅拌扇内设有导线框，所述导线框的首端和末端分别连接不同的所述换向片；所述电磁组件包括电磁铁和霍尔元件，所述电磁铁位于所述罐身外表面的下方且两者间紧密接触，所述电磁铁顶端连接所述霍尔元件，所述搅拌扇位于所述电磁铁形成的磁场区域内。所述水热反应釜采用上述方法，利用电磁感应定律实现电能转换动能，所述电磁铁不仅通过内部的电流方向来调节磁性，还通过内部的电流大小来调节磁场强弱，电流越大，所述电磁铁产生的磁场越强，霍尔元件实时检测磁场变化。所述换向片连接所述导线框，避免导线在所述搅拌扇运动时相互间发生缠绕，此外所述电刷和所述换向片配套使用，两者交替接触构成换向器，从而使所述导线框上的电流方向改变，但所述导线框在磁场内部受到的磁场力方向不变，所述导线框保持一个方向转动，即所述搅拌扇保持一个方向转动，反之在相同磁场下，所述导线框的电流方向发生改变，所述导线框的转动方向也随之改变。优选地，所述导线框边沿贴合所述搅拌扇中空结构的内壁，所述导线框受力方向垂直于所述搅拌扇的扇叶。按照电磁感应原理，所述导线框的边沿贴合所述搅拌扇中空结构的内壁，所述电磁铁和所述导线框通入电流后，所述电磁铁内部产生相应磁场，同时平行于电磁铁的导线受到垂直方向的磁场力作用，即所述导线框受力方向垂直于所述搅拌扇的扇叶，所述导线框开始轴向运动，所述搅拌扇开始转动，通过所述导线框通入的电流方向和大小控制所述搅拌扇的运动方向和搅拌速度，由此实现了所述搅拌扇的连续运转和自动控制转速。进一步优选地，所述罐盖和所述搅拌轴是由耐高低温、耐腐蚀绝缘的材料制成，所述罐身和所述搅拌扇是由耐高低温、耐腐蚀、绝缘、透过磁场的材料制成。例如所述罐盖、所述罐身、所述搅拌轴和所述搅拌扇采用聚四氟乙烯材料制成。进一步优选地，所述第一罐体为无磁罐，包括无磁罐身和无磁罐盖，所述无磁罐身和所述无磁罐盖连接形成第一腔体；所述无磁罐身下方设有温控加热器，所述无磁罐身内部设有温度传感器，所述无磁罐身外表面设有控制器。进一步优选地，所述温度传感器至少为4个，4个所述温度传感器分别设在所述罐身内壁不同高度位置，所述温度传感器的探针贯穿于所述无磁罐身的侧面并延伸至内部。通过上述方法，所述温度传感器实时监测所述第二罐体内部反应液体不同高度液面的温度，保证反应液体受热均匀，有效控制反应釜内部的温度。进一步优选地，所述控制器分别电连接所述温控加热器、所述温度传感器、所述电磁铁和所述电刷。进一步优选地，所述罐身和所述无磁罐身的中间设有隔层，所述罐盖顶部设有排气电磁阀和气压传感器，所述排气电磁阀和所述气压传感器分别连接所述控制器。进一步优选地，所述隔层由多孔的隔热材料制成，例如气凝胶毡、真空板、玻璃纤维。进一步优选地，所述第一罐体的无磁罐盖上设有通孔，当所述无磁罐盖和所述无磁罐身(101)处于闭合状态时，所述通孔正对所述排气电磁阀。进一步优选地，所述控制器操控所述水热反应釜的启动和关闭。所述隔层的设置有利于增强第二罐体的稳固性，所述排气电磁阀有利于收集水热反应过程中产生的气体，确保技术人员的人生安全。本技术的有益效果是：(1)本技术提供的水热反应釜，通过方形导线框、电磁铁和霍尔元件的配合实现搅拌扇的连续运转和自动控制转速，促进反应体系中难溶化合物在反应釜中的溶解，避免结块现象的发生，电磁铁提供磁场，使晶体在形成过程中，晶体结构发生变化，进而影响晶体的性能。(2)本技术提供的水热反应釜，多个温度感应器设置在罐身内壁不同高度位置，可以实时监控反应液体中不同液面的温度，进而通过温控加热器，有效控制反应釜内部的温度。(3)本技术提供的水热反应釜，所述隔层具有隔热和支撑第二罐体的作用，以防第二罐体因为内部液体搅拌产生位移，提高水热反应釜的实用性，同时两层罐体的设计有利于控制反应釜的升温和降温速度，准确控制晶体的生长条件。(4)本技术提供的水热反应釜，排气电磁阀有利于收集水热反应过程中产生的气体，尤其是收集有毒有害气体，确保实验过程的安全性，对于部分气体可以回收再利用，或收集后统一处理，以免污染空气。附图说明图1为实施例1水热反应釜的结构示意图；图2为实施例1水热反应釜的搅拌组件结构示意图；图3为实施例2水热反应釜的结构示意图；；图中：101、无磁罐身；102、无磁罐盖；201、罐身；202、罐盖；3、加热器；4、温度传感器；5、控制器；601、搅拌轴；602、搅拌扇；7、电磁铁；8、换向片；9、电刷；10、霍尔元件；11、导线框；12、排气电磁阀；13、隔层；14、气压传感器；15、通孔。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术作进一步说明。实施例1：一种水热反应釜，包括第一罐体和第二罐体，第二罐体包括罐身201、罐盖202、搅拌组件和电磁组件，罐身201和罐盖202是由聚四氟乙烯材料制成，罐身201和罐盖202通过螺栓连接形成第二腔体，位于第一罐体内部，见图1。搅拌组件包括搅拌轴601和搅拌扇602，搅拌轴601和搅拌扇602都是聚四氟乙烯制成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水热反应釜，包括第一罐体和第二罐体，其特征在于，所述第二罐体包括罐身(201)、罐盖(202)、搅拌组件和电磁组件；/n所述搅拌组件包括搅拌轴(601)和搅拌扇(602)，所述搅拌轴(601)和所述搅拌扇(602)为内部中空结构，所述搅拌轴(601)顶端设有多个换向片(8)，所述换向片(8)侧边设有电刷(9)，所述电刷(9)滑动接触所述换向片(8)，所述搅拌扇(602)内设有导线框(11)，所述导线框(11)的首端和末端分别连接不同的所述换向片(8)；/n所述电磁组件包括电磁铁(7)和霍尔元件(10)，所述电磁铁(7)位于所述罐身(201)外表面的下方且两者间紧密接触，所述电磁铁(7)顶端连接所述霍尔元件(10)，所述搅拌扇(602)位于所述电磁铁(7)形成的磁场区域内。/n

【技术特征摘要】
1.一种水热反应釜，包括第一罐体和第二罐体，其特征在于，所述第二罐体包括罐身(201)、罐盖(202)、搅拌组件和电磁组件；
所述搅拌组件包括搅拌轴(601)和搅拌扇(602)，所述搅拌轴(601)和所述搅拌扇(602)为内部中空结构，所述搅拌轴(601)顶端设有多个换向片(8)，所述换向片(8)侧边设有电刷(9)，所述电刷(9)滑动接触所述换向片(8)，所述搅拌扇(602)内设有导线框(11)，所述导线框(11)的首端和末端分别连接不同的所述换向片(8)；
所述电磁组件包括电磁铁(7)和霍尔元件(10)，所述电磁铁(7)位于所述罐身(201)外表面的下方且两者间紧密接触，所述电磁铁(7)顶端连接所述霍尔元件(10)，所述搅拌扇(602)位于所述电磁铁(7)形成的磁场区域内。


2.根据权利要求1所述水热反应釜，其特征在于，所述导线框(11)边沿贴合所述搅拌扇(602)中空结构的内壁，所述导线框(11)受力方向垂直于所述搅拌扇(602)的扇叶。


3.根据权利要求1或2所述水热反应釜，其特征在于，所述罐盖(202)、搅拌轴(601)、罐身(201)和所述搅拌扇(602)是由聚四氟乙烯材料制成。


4.根据权利要求1所述水热反应釜，其特征在于，所述第一罐体为无磁罐，包括无磁罐身(101)和无...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文扬，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32