一种原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜制造技术

本实用新型专利技术提供一种原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜，属于反应釜技术领域。该反应釜包含釜体与釜盖，釜体含有加热套、热电偶，将其与高温高压精密控制数显器连接可以精确控制釜体温度，釜盖上装配有pH电极或多电极固定装置，pH电极与反应釜内环境接触可以达到实时监测试样原位pH值变化的目的，而装配为多电极可以同时进行多个电化学测试。该反应釜具有独创设计特色，以更加精准测定电化学反应；其设计巧妙，实用性强，具有良好的实际产业化生产前景。产业化生产前景。产业化生产前景。

【技术实现步骤摘要】
一种原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜


[0001]本技术涉及反应釜
，特别是指一种原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜。

技术介绍

[0002]电化学反应釜主要用用于测试高温高压环境下材料的电化学性能。材料的腐蚀过程往往与其表面附近的溶液特性有关，原位pH值是反映溶液特性、决定腐蚀机制的关键参量之一。以往的电化学反应釜通常仅由三电极(工作电极、参比电极、辅助电极)或偶接pH电极后形成四电极构成，无法在同一溶液环境下同时开展多个电化学或原位pH测试。该反应釜通过增加工作电极数量，同时增加pH电极形成多电极体系，大幅提高了测试的准确性、重复性和测试效率。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是提供一种原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜，具备多电极体系，实现电化学反应釜多功能化，可实时监测环境原位pH值、在高温高压强腐蚀环境中使用、采用三通道系统防止溶液中物质结晶堵塞气管、可精准控制反应釜内温度以及气压的特点。
[0004]该反应釜包括釜体和釜盖，釜盖侧面对称位置装配有一对把手，在釜盖与釜体外圈对应位置通过螺钉连接，保证釜体密封；釜盖上中心设置参比电极通道，参比电极通道周围设置pH电极固定通道、热电偶通道和电极通道；釜盖侧面分布有与外界联接的3组通道，每组通道均由直通接头、连接管和阀门依次组合而成，3组通道分别为进气通道、出气通道和压液通道，进气通道与压液通道分别带有通气管；釜盖侧面同时配备有压力监测装置，压力监测装置由卸荷阀、压力表和压力传感器组成，压力表通过压力表接头连接在四通接头上，四通接头另外三端分别连接釜体、卸荷阀和压力传感器；釜体外围包有一层加热套供热量输入；电极通道内放置电极，电极通过锥套、四氟套、四氟垫、压垫和螺母密封固定在釜盖上，电极下部深入釜体；参比电极通过1/4穿管接头密封固定在釜盖上；热电偶通道内装有热电偶壳，热电偶壳深入釜体内2/3深度，在热电偶壳中插入热电偶，热电偶与压力表连接外部精密控制装置，形成高温高压反应釜控制系统。
[0005]釜盖上加工了多个电极，可以在相同溶液介质环境下同时进行多功能应用，如：1.同时开展多个电化学实验；2.同时开展原位pH测试及电化学测试；3.同时开展多个异种材料间的电偶腐蚀测试；大幅度提高测试的准确性、重复性和测试效率。
[0006]其中，螺钉有12个，沿釜盖圆周均匀分布。
[0007]电极为3个，形成三电极电化学体系。
[0008]pH电极配备有3/8穿接管头，pH电极通过3/8穿接管头深入釜体，pH电极一部分留在釜体外部，pH电极倾斜20
°‑
80
°
，使深入釜体的头部靠近参比电极下方，以便实时监测工作电极原位pH。
[0009]釜盖、釜体、通气管、热电偶壳、压力表接头、电极均由导电耐蚀材料制成。锥套、四氟套、四氟垫均为绝缘耐蚀材料。高耐蚀材料在这些关键部件上的应用为高温高压反应釜提供优良的密闭环境，使电化学反应在相对稳定的环境中进行，增加了实验的精准性。
[0010]本技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0011]上述方案中，高温高压反应过程中，可以实时监测反应釜内工作电极附近原位pH值变化情况，并可对釜内温度、压强进行精准监控。pH电极装配位置可进行其他多电极转换装配，实现在同一介质环境中的多功能应用，如同时开展多个电化学实验、同时开展多个异种材料间的电偶腐蚀测试，加快测试效率，大幅度提高测试准确性、重复性，这是普通反应釜所不具备的优势。该高温高压反应釜可以用于极端苛刻的腐蚀环境下材料电化学行为的测试，例如含硫化氢、二氧化硫、二氧化碳等含腐蚀性气体，并且密封性能极好，测试准确。
附图说明
[0012]图1为本技术的原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜结构示意图；
[0013]图2为本技术的原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜俯视图；
[0014]图3为本技术的原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜中电极的放大图；
[0015]图4为本技术的原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜中锥套的放大图；
[0016]图5为本技术的原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜中四氟套的放大图；
[0017]图6为本技术的原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜中的四氟垫的放大图。
[0018]其中：1
‑
阀门；2
‑
连接管；3
‑
直通接头；4
‑
把手；5
‑
螺钉；6
‑
釜盖；7
‑
卸荷阀；8
‑
压力表；9
‑
压力传感器；10
‑
加热套；11
‑
釜体；12
‑
通气管；13
‑
热电偶壳；14
‑
pH电极；15
‑
3/8穿管接头；16
‑
1/4穿管接头；17
‑
参比电极；18
‑
四通接头；19
‑
压力表接头；20
‑
电极；21
‑
锥套；22
‑
四氟套；23
‑
四氟垫；24
‑
螺母；25
‑
压垫。
具体实施方式
[0019]为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0020]本技术提供一种原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜。如图1和图2所示，该反应釜包括釜体11和釜盖6，釜盖6侧面对称位置装配有一对把手4，在釜盖6与釜体11外圈对应位置通过螺钉5连接，保证釜体密封；釜盖6上中心设置参比电极17通道，参比电极17通道周围设置pH电极14固定通道、热电偶通道和电极20通道；釜盖6侧面分布有与外界联接的3组通道，每组通道均由阀门1、连接管2和直通接头3依次组合而成，3组通道分别为进气通道、出气通道和压液通道，进气通道与压液通道分别带有通气管12；釜盖6侧面同时配备有压力监测装置，压力监测装置由卸荷阀7、压力表8和压力传感器9组成，压力表8通过压力表接头19连接在四通接头18上，四通接头18另外三端分别连接釜体11、卸荷阀
7和压力传感器9；釜体11外围包有一层加热套10供热量输入；电极20通道内放置电极20，电极20通过锥套21、四氟套22、四氟垫23、螺母24和压垫25密封固定在釜盖6上，电极20下部深入釜体11；参比电极17通过1/4穿管接头16密封固定在釜盖6上；热电偶通道内装有热电偶壳13，热电偶壳13深入釜体11内2/3深度，在热电偶壳13中插入热电偶，热电偶与压力表8连接外部精密控制装置，形成高温高压反应釜控制系统。
[0021]pH本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位pH值监测及多电极电化学测试的电化学反应釜，包括釜体(11)和釜盖(6)，其特征在于：釜盖(6)侧面对称位置装配有一对把手(4)，在釜盖(6)与釜体(11)外圈对应位置通过螺钉(5)连接，保证釜体密封；釜盖(6)上中心设置参比电极(17)通道，参比电极(17)通道周围设置pH电极(14)固定通道、热电偶通道和电极(20)通道；釜盖(6)侧面分布有与外界联接的3组通道，每组通道均由阀门(1)、连接管(2)和直通接头(3)依次组合而成，3组通道分别为进气通道、出气通道和压液通道，进气通道与压液通道分别带有通气管(12)；釜盖(6)侧面同时配备有压力监测装置，压力监测装置由卸荷阀(7)、压力表(8)和压力传感器(9)组成，压力表(8)通过压力表接头(19)连接在四通接头(18)上，四通接头(18)另外三端分别连接釜体(11)、卸荷阀(7)和压力传感器(9)；釜体(11)外围包有一层加热套(10)供热量输入；电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王竹，张国辉，张雷，杜艳霞，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：