一种实验室微反装置用带石英衬管的高压反应管制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种实验室微反装置用带石英衬管的高压反应管，由高压金属反应管、上松动螺帽、下松动螺帽、石英管，上金属套管、下金属套管、硅橡胶垫圈、石英棉组成，石英棉放在反应管内底部，催化剂放在石英管中间，下金属套管、硅橡胶垫圈和上金属套管依次套在石英管外，然后插入反应管中，下金属套管落在反应管内壁台阶上，上紧上密封螺帽时，上金属套管挤压硅橡胶垫圈变形，造成气流不能在反应管内壁流动，只能在石英管内经过催化剂床层流动，这样气体不与反应管内壁接触，从而消除了反应管材料中某些元素对催化反应的影响，保证实验结果的正确性。该反应管承受压力大于10MPa，耐温度高达1000℃，具有制作简单，成本低，安装容易等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于实验室微反应装置的高压金属反应管，尤其涉及消除高压金属反应管材料中金属元素对化学反应产生影响的高压反应管。
技术介绍
实验室一般用微反应装置在高温高压实验条件下评价催化剂特性，采用技术方法是选用耐高温高压的金属管做反应容器，反应管上下两端用螺帽密封，上下螺帽有进出孔， 用来与外围钢瓶与设备连接。把要评价的催化剂放在金属管中间，再将反应管竖直放到高温炉中间，气体从上螺帽进，经过催化剂，从下螺帽出。金属管中含有各种元素，有些元素如 Fe.NiXr.Mo等对有些反应(C0+H2反应、CO氧化反应等)有影响，会造成实验结果误差，无法正确评价催化剂的性能，为此人们想了各种办法来消除金属反应管对实验的影响，如有的在金属管内壁镀上石英，形成一个内膜，隔开气体与金属管内壁直接接触；有的在反应管中插入一个石英管，两端放密封圈挤压密封，不让气体经过金属管内壁，只经过石英管。上述两种办法各有千秋，前者能满足要求，但加工工艺复杂，成本高，另外金属和石英膜的膨胀系数不同，在升温降温过程石英膜容易破裂，后者在安装两端密封螺帽时，若用力小，密封不好容易漏气，达不到要求，若用力大，石英管容易碎，同时石英管内外有压差，也容易造成其破裂。本专利技术公布的一种新型的实验室微反装置用带石英衬管的高压反应管，解决了上述存在的问题，制作简单、成本低，安装容易。
技术实现思路
本专利技术公开了一种新型的实验室微反装置用带石英衬管的高压反应管，消除了金属管对催化反应的影响。一种实验室微反装置用带石英衬管的高压反应管，它由高压金属反应管、上松动螺帽、下松动螺帽、石英管，上金属套管、硅橡胶垫圈、下金属套管、石英棉；外接管线的金属接头高压金属反应管的一端为进气口、另一端为出气口，在高压金属反应管的进气口端外壁上设有环状的凸台，在高压金属反应管的出气口端设有环状的限位片、环状限位片的内径小于高压金属反应管的内径、环状限位片的外径大于高压金属反应管的外径；上松动螺帽和下松动螺帽设置于高压金属反应管的二端，高压金属反应管的外壁上设有二个带内或外螺纹的螺帽，螺帽可在高压金属反应管的外壁上滑动，它们分别通过其上的内或外螺纹与上密封螺帽和下密封螺帽上的外或内螺纹相螺合，螺合后二个螺帽分别卡固于进气口端的凸台和出气口端的限位片上；管状外接管线的金属接头的外壁上和内壁上分别设有径向的环状凸台；上松动螺帽和下松动螺帽中部分别开有孔；二个外接管线的金属接头分别穿套于上松动螺帽和下松动螺帽中部的孔内，上松动螺帽和下松动螺帽可在金属接头的外壁上滑动，上松动螺帽和下松动螺帽分别与其对应的高压金属反应管的外壁上的螺帽螺合后，二个螺帽分别卡固于金属接头外壁的环状凸台上；二个金属接头分别与进气口端的凸台和出气口端的限位片金属硬密封；石英管穿套于高压金属反应管内，石英管的一端置于高压金属反应管的出气口端的限位片上，在石英管与限位片间设有石英棉；在高压金属反应管的进气口侧的内壁上径向设有环状凸起，形成一台阶，下金属套管、硅橡胶垫圈、上金属套管从高压金属反应管的进气口依次穿套于石英管的外壁上，下金属套管一端置于高压金属反应管进气口侧的台阶上，上金属套管一端抵接金属接头内壁上。 所述金属硬密封为球头密封方式或采用通过VCR垫片密封。石英管外径小于高压金属反应管内径，石英管和高压金属反应管是两个独立体， 石英管可以在高压金属反应管中随意插拔，石英管中放置有催化剂。下金属套管和上金属套管外径小于高压金属反应管内径，内径大于石英管外径。硅橡胶垫圈外径略小于高压金属反应管台阶上管的内径，内径略小于石英管外径。硅橡胶垫圈经挤压后，在石英衬管与高压金属反应管内壁之间形成一个死体积，使得石英管内外不存在压力差，可以在高压下操作，同时使得反应气体不与金属管反应管接触，从而消除了金属反应管对反应结果的影响。石英棉放在高压金属反应管内底部，催化剂放置在石英管中间，下金属套管、硅橡胶垫圈和上金属套管依次套在石英管外，然后插入高压金属反应管中，下金属套管坐在高压金属反应管台阶上，在上紧上密封螺帽时，硅橡胶垫圈被挤压变形，阻挡了气流在反应管内壁流动，使气体不与高压金属反应管内壁接触，只能在石英管内经过催化剂流动，从而消除了高压金属反应管材料中某些元素对催化反应的影响，保证实验结果的正确性，同时石英衬管与不高压金属反应管内壁之间形成一个死体积，使得石英管内外不存在压力差，气体的压力高低对石英管没影响。高压反应管放在高温炉中间，两端漏在外面，两端的温度比较低，不会对硅橡胶垫圈有影响。该反应管所承受的工作压力与高压金属管反应管压力一样，耐温度高达1000°c。该反应管其特点制作简单，成本低，安装容易。附图说明图I是本专利技术实验室微反装置用带石英衬管的高压反应管结构图；图中I-高压金属反应管，2-上密封螺帽，3-下密封螺帽，4-石英管，5-上金属卡套，6-硅橡胶垫圈，7-下金属卡套，8-石英棉，9. VCR垫片，10-台阶；图2是常规的采用内置石英管用“O”圈密封高压反应管结构图；图中11- “O”圈，I-高压金属反应管，4-石英管。具体实施方式一种实验室微反装置用带石英衬管的高压反应管，其组成包括(附图I):高压金属反应管I、上密封螺帽2、下密封螺帽3、石英管4，上金属套管5、下金属套管6、硅橡胶垫圈7、石英棉8，VCR垫片9 ;外接管线的金属接头；高压金属反应管I的一端为进气口、另一端为出气口，在高压金属反应管I的进气口端外壁上设有环状的凸台，在高压金属反应管I的出气口端设有环状的限位片、环状限位片的内径小于高压金属反应管的内径、环状限位片的外径大于高压金属反应管的外径；上松动螺帽2和下松动螺帽3设置于高压金属反应管I的二端，高压金属反应管 I的外壁上设有二个带内或外螺纹的螺帽，螺帽可在高压金属反应管I的外壁上滑动，它们分别通过其上的内或外螺纹与上密封螺帽2和下密封螺帽3上的外或内螺纹相螺合，螺合后二个螺帽分别卡固于进气口端的凸台和出气口端的限位片上；管状外接管线的金属接头的外壁上和内壁上分别设有径向的环状凸台；上松动螺帽2和下松动螺帽3中部分别开有孔；二个外接管线的金属接头分别穿套于上松动螺帽2 和下松动螺帽3中部的孔内，上松动螺帽2和下松动螺帽3可在金属接头的外壁上滑动，上松动螺帽2和下松动螺帽3分别与其对应的高压金属反应管I的外壁上的螺帽螺合后，二个螺帽分别卡固于金属接头外壁的环状凸台上；二个金属接头分别与进气口端的凸台和出气口端的限位片金属硬密封；石英管4穿套于高压金属反应管I内，石英管4的一端置于高压金属反应管I的出气口端的限位片上，在石英管4与限位片间设有石英棉8 ;在高压金属反应管I的进气口侧的内壁上径向设有环状凸起，形成一台阶10，下金属套管7、硅橡胶垫圈6、上金属套管5 从高压金属反应管I的进气口依次穿套于石英管4的外壁上，下金属套管7 —端置于高压金属反应管I进气口侧的台阶上，上金属套管5—端抵接金属接头内壁上。所述金属硬密封为通过VCR垫片9密封，VCR垫片9上下两端的金属接头、进气口端的凸台和出气口端的限位片分别设有密封刀口。石英管外径小于高压金属反应管内径，石英管和高压金属反应管是两个独立体， 石英管可以在高压金属反应管中随意插拔，石英管中放置有催化剂。下金属套管和上金属套管外径小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭大力，杨志强，潘秀莲，傅强，包信和，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：实用新型
国别省市：