CN107930566A - 一种多功能磁力搅拌水热合成器及反应系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能磁力搅拌水热合成器及反应系统，属于水热合成器领域。其包括磁力搅拌器、加热箱及反应釜；加热箱安装在磁力搅拌器上；箱体内设有支撑机构，包括第一支撑盘、第一连接柱、第一转动座、驱动器、第二支撑盘、第二连接柱及第二转动座；第一转动座安装在箱体的底部，第一支撑盘通过第一连接柱与第一转动座连接，通过驱动器驱动第一转动座转动；第二转动座安装在箱体的底部，第二支撑盘通过第二连接柱与第二转动座连接，第二支撑盘与第一支撑盘啮合；第一支撑盘、第二支撑盘上分别开设有多个第一安装孔和多个第二安装孔，多个反应釜分别设置在多个第一安装孔、多个第二安装孔上。该反应系统能够获得混合更为均匀的混合液。

Description

一种多功能磁力搅拌水热合成器及反应系统

技术领域

本发明涉及多功能磁力搅拌水热合成器领域，具体而言，涉及一种多功能磁力搅拌水热合成器及反应系统。

背景技术

水热合成反应釜是化学实验室常用小型反应器，可用于小剂量的合成反应；还可利用罐体内强酸或强碱且高温高压密闭的环境来达到快速消解难溶物质的目的。

水热合成反应釜是一种能分解难溶物质的密闭容器。可用于原子吸收光谱及等离子发射等分析中的溶样预处理；也可用于小剂量的合成反应；还可利用罐体内强酸或强碱且高温高压密闭的环境来达到快速消解难溶物质的目的。在气相、液相、等离子光谱质谱、原子吸收和原子荧光等化学分析方法中做样品前处理。是测定微量元素及痕量元素时消解样品的得力助手。

水热合成反应釜可在铅、铜、镉、锌、钙、锰、铁、汞等重金属测定中应用，还可作为一种耐高温耐高压防腐高纯的反应容器，以及有机合成、水热合成、晶体生长或样品消解萃取等方面。在样品前处理消解重金属、农残、食品、淤泥、稀土、水产品、有机物等。因此，在石油化工、生物医学、材料科学、地质化学、环境科学、食品科学、商品检验等部门的研究和生产中被广泛使用。

现有技术中，传统的水热合成反应釜结构设计较为不合理，不能够有效地对反应釜内混合液进行搅拌。

发明内容

本发明提供了一种多功能磁力搅拌水热合成器，旨在解决现有技术中多功能磁力搅拌水热合成器存在的上述问题。

本发明实施例是这样实现的：

一种多功能磁力搅拌水热合成器，所述多功能磁力搅拌水热合成器包括磁力搅拌器、加热箱以及多个反应釜；

所述加热箱安装在所述磁力搅拌器上；

所述加热箱具有圆柱状的箱体，所述箱体内设置有支撑机构，所述支撑机构包括第一支撑盘、第一连接柱、第一转动座、驱动器、第二支撑盘、第二连接柱以及第二转动座；所述第一转动座可转动地安装在所述箱体的底部，所述第一支撑盘通过所述第一连接柱与所述第一转动座连接，所述驱动器安装在所述箱体内部，通过所述驱动器驱动所述第一转动座转动；所述第二转动座可转动地安装在所述箱体的底部，所述第二支撑盘通过所述第二连接柱与所述第二转动座连接，所述第二支撑盘与所述第一支撑盘啮合；

所述第一支撑盘、所述第二支撑盘上分别开设有多个第一安装孔和多个第二安装孔，多个所述反应釜分别设置在多个所述第一安装孔、多个所述第二安装孔上。

作为本发明的一种优选技术方案，多个所述第一安装孔周向且间隔均匀地开设在所述第一支撑盘上。

作为本发明的一种优选技术方案，多个所述第二安装孔周向且间隔均匀地开设在所述第二支撑盘上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述箱体的底部开设有第一定位孔，所述第一定位孔的内壁上具有第一凹槽，所述第一转动座呈柱状结构，所述第一转动座与所述第一凹槽配合设置，所述第一转动座能够在所述第一凹槽内转动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述箱体的底部开设有第二定位孔，所述第二定位孔的内壁上具有第二凹槽，所述第二转动座呈柱状结构，所述第二转动座与所述第二凹槽配合设置，所述第二转动座能够在所述第二凹槽内转动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述反应釜包括釜体和盖体，所述釜体具有圆柱状的内腔，所述盖体盖在所述釜体上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述盖体的外侧间隔地设置有多个减压阀以及间隔的设置的两个手柄，所述两个手柄相对设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述盖体上设置有压力表。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一支撑盘的外侧上设置有多个第一锯齿，所述第二支撑盘的外侧上设置有多个第二锯齿，所述第一支撑盘通过所述第一锯齿、所述第二锯齿与所述第二支撑盘啮合。

一种反应系统，所述反应系统包括以上所述的多功能磁力搅拌水热合成器。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的多功能磁力搅拌水热合成器，其具有磁力搅拌器、加热箱以及多个反应釜；其中，由于加热箱的箱体内设置有支撑机构，支撑机构具有第一支撑盘和第二支撑盘，在第一支撑盘和第二支撑盘上分别开设有多个第一安装孔和多个第二安装孔，因此，其上可以同时放置多个反应釜，当启动加热器和磁力搅拌器时，便可以同时对多个反应釜内的溶液进行搅拌混合，使得其中的溶液混合的更为均匀充分，并且提高溶液的混合效率。同时，由于第一支撑盘和第二支撑盘上分别设置有第一锯齿和第二锯齿，因此，二者可以通过第一锯齿和第二锯齿啮合，当启动驱动器驱动第一支撑盘相对箱体转动时，便可以通过二者的啮合关系带动第二支撑盘转动，由此，加热器可以从各个角度对多个反应釜进行同时加热，使得反应釜的受热程度呈现均一性的特点，进而使得其内部的溶液能够更加均匀的混合在一起。由此可知，通过这种多功能磁力搅拌水热合成器，能够使反应釜内混合液充分地混合，获得更为均匀的混合液。

本发明通过上述设计得到的反应系统，该反应系统由于具有上述的多功能磁力搅拌水热合成器，因此，其能够使反应釜内混合液充分地混合，获得更为均匀的混合液。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的多功能磁力搅拌水热合成器的结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的多功能磁力搅拌水热合成器中反应釜的结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的多功能磁力搅拌水热合成器中第一支撑盘的结构示意图；

图4是本发明实施方式提供的多功能磁力搅拌水热合成器中第二支撑盘的结构示意图；

图5是本发明实施方式提供的多功能磁力搅拌水热合成器中第一支撑盘与第二支撑盘配合结构示意图；

图6是本发明实施方式提供的多功能磁力搅拌水热合成器中第一定位孔与第一凹槽结构示意图；

图7是本发明实施方式提供的多功能磁力搅拌水热合成器中第一定位孔与第一凹槽结构示意图。

图标：1-多功能磁力搅拌水热合成器；2-磁力搅拌器；3-加热箱； 4-反应釜；5-支撑机构；6-第一支撑盘；7-第一连接柱；8-第一转动座；9-驱动器；10-第二支撑盘；11-第二连接柱；12-第二转动座；13- 第一安装孔；14-第二安装孔；15-第一定位孔；16-第一凹槽；17-第二定位孔；18-第二凹槽；19-釜体；20-盖体；25-第一锯齿；26-第二锯齿。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

本实施例提供了一种反应系统，其包括多功能磁力搅拌水热合成器1，其主要是利用罐体内强酸或强碱且高温高压密闭的环境来达到快速消解难溶物质的目的。

请参阅图1至图7，这种多功能磁力搅拌水热合成器1整体成圆柱状，其具有壳体，壳体内部设置有磁力搅拌器2、加热箱3以及多个反应釜4；其中，加热箱3安装在磁力搅拌器2上，多个反应釜4 安装在加热箱3内，使得其能够充分受热，其内部的溶液能够实现充分且均匀地混合。

需要说明的是，保温壳体将反应装置和传动装置设置在其内，既能够保护整个装置的安全，又起着保温的作用。保温壳体的设计尺寸为1000×800×800mm。另外，其箱体支架长度(即箱体距离地面的高度)为400mm。

进一步地，加热箱3设置有支撑机构5，支撑机构5包括第一支撑盘6、第一连接柱7、第一转动座8、驱动器9、第二支撑盘10、第二连接柱11以及第二转动座12；第一转动座8可转动地安装在箱体的底部，第一支撑盘6通过第一连接柱7与第一转动座8连接，驱动器9安装在箱体内部，通过驱动器9驱动第一转动座8转动；第二转动座12可转动地安装在箱体的底部，第二支撑盘10通过第二连接柱11与第二转动座12连接，第二支撑盘10与第一支撑盘6啮合；第一支撑盘6、第二支撑盘10上分别开设有多个第一安装孔13和多个第二安装孔14，多个反应釜4分别设置在多个第一安装孔13、多个第二安装孔14上。

需要说明的是，在本实施例中，多个第一安装孔13周向且间隔均匀地开设在第一支撑盘6上，多个第二安装孔14周向且间隔均匀地开设在第二支撑盘10上。

需要说明的是，第一支撑盘6的外侧上设置有多个第一锯齿25，第二支撑盘10的外侧上设置有多个第二锯齿26，第一支撑盘6通过第一锯齿25、第二锯齿26与第二支撑盘10啮合。

当启动驱动器9驱动第一支撑盘6相对箱体转动时，便可以通过二者的啮合关系带动第二支撑盘10转动；同时，加热器安装在加热箱3的两个相对地侧壁上，其可以从各个角度对多个反应釜4进行同时加热，使得反应釜4的受热程度呈现均一性的特点，进而使得其内部的溶液能够更加均匀的混合在一起。

需要说明的是，该加热器可以对温度进行控制，其可将反应釜4 加热至250℃。

进一步地，箱体的底部开设有第一定位孔15，第一定位孔15的内壁上具有第一凹槽16，第一转动座8呈柱状结构，第一转动座8 与第一凹槽16配合设置，第一转动座8能够在第一凹槽16内转动。

进一步地，箱体的底部开设有第二定位孔17，第二定位孔17的内壁上具有第二凹槽18，第二转动座12呈柱状结构，第二转动座12 与第二凹槽18配合设置，第二转动座12能够在第二凹槽18内转动。

需要说明的是，在本实施例中，加热器设置为环形结构并安装在加热箱3的侧壁上，使得加热器能从反应釜4的侧部对反应釜4进行加热，使反应釜4内混合液被加热，起到加快反应的作用，达到实验的合适温度；在其他的实施例中，其也可以设置为其他的形状结构。

进一步地，反应釜4包括釜体19和盖体20，釜体19具有圆柱状的内腔，盖体20盖在釜体19上，盖体20上连接有搅拌轴，搅拌轴伸入釜体19，搅拌轴偏离内腔的轴线。将反应釜4设置为具有盖体20及釜体19，使混合液能够加入反应釜4内。

需要说明的是，每个反应釜4之间相对独立，其中，釜体19耐压的最大值不小于3MPa，工作温度在220℃。通过使用反应釜4，使得反应在一定的压力下进行，并给与一定的容积和保温条件，从而达到合成反应的合成条件。每次安装使用的反应釜4可以根据具体实验情况决定，可以是小试级别或是中试级别。

进一步地，盖体20的外侧间隔地设置有多个减压阀以及间隔的设置的两个手柄，两个手柄相对设置。两个手柄相对设置使得盖体 20能够方便地握持，方便取下及安装；通过减压阀能够降低反应釜4 内的压力，起到安全保障。

进一步地，盖体20上设置有压力，表压力表能够反应出反应釜 4内的压力，方便观测。压力表连接磁力搅拌器2，可以设置反馈系统，将压力反馈给磁力搅拌器2。

需要说明的是，该装置的操作流程是：在磁力搅拌器2作用下，将八水氢氧化钡、二氧化钛、去离子水、无水乙醇置于反应容器中，搅拌混合均匀；或是在磁力搅拌器2作用下，将八水氢氧化钡溶于去离子水，将二氧化钛均匀地溶于无水乙醇中，并与所得的溶液相互混合；将KOH加入到所得的溶液，搅拌混合均匀；将所得的溶液移至水热反应釜4聚四氟乙烯内衬中，在搅拌的作用下加入KOH；将所得的反应体系经去离子水和无水乙醇洗涤，在烘箱中干燥，得到钛酸钡粉体。

综上所述，本发明通过上述设计得到的多功能磁力搅拌水热合成器1，其具有磁力搅拌器2、加热箱3以及多个反应釜4；其中，由于加热箱3的箱体内设置有支撑机构5，支撑机构5具有第一支撑盘6和第二支撑盘10，在第一支撑盘6和第二支撑盘10上分别开设有多个第一安装孔13和多个第二安装孔14，因此，其上可以同时放置多个反应釜4，当启动加热器和磁力搅拌器2时，便可以同时对多个反应釜4内的溶液进行搅拌混合，使得其中的溶液混合的更为均匀充分，并且提高溶液的混合效率。同时，由于第一支撑盘6和第二支撑盘10上分别设置有第一锯齿25和第二锯齿26，因此，二者可以通过第一锯齿25和第二锯齿26啮合，当启动驱动器9驱动第一支撑盘 6相对箱体转动时，便可以通过二者的啮合关系带动第二支撑盘10 转动，由此，加热器可以从各个角度对多个反应釜4进行同时加热，使得反应釜4的受热程度呈现均一性的特点，进而使得其内部的溶液能够更加均匀的混合在一起。由此可知，通过这种多功能磁力搅拌水热合成器1，能够使反应釜4内混合液充分地混合，获得更为均匀的混合液。本发明通过上述设计得到的反应系统，该反应系统由于具有上述的多功能磁力搅拌水热合成器1，因此，其能够使反应釜4内混合液充分地混合，获得更为均匀的混合液。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，所述多功能磁力搅拌水热合成器包括磁力搅拌器、加热箱以及多个反应釜；

所述加热箱安装在所述磁力搅拌器上；

所述加热箱具有圆柱状的箱体，所述箱体内设置有支撑机构，所述支撑机构包括第一支撑盘、第一连接柱、第一转动座、驱动器、第二支撑盘、第二连接柱以及第二转动座；所述第一转动座可转动地安装在所述箱体的底部，所述第一支撑盘通过所述第一连接柱与所述第一转动座连接，所述驱动器安装在所述箱体内部，通过所述驱动器驱动所述第一转动座转动；所述第二转动座可转动地安装在所述箱体的底部，所述第二支撑盘通过所述第二连接柱与所述第二转动座连接，所述第二支撑盘与所述第一支撑盘啮合；

所述第一支撑盘、所述第二支撑盘上分别开设有多个第一安装孔和多个第二安装孔，多个所述反应釜分别设置在多个所述第一安装孔、多个所述第二安装孔上。

2.根据权利要求1所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，多个所述第一安装孔周向且间隔均匀地开设在所述第一支撑盘上。

3.根据权利要求2所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，多个所述第二安装孔周向且间隔均匀地开设在所述第二支撑盘上。

4.根据权利要求1所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，所述箱体的底部开设有第一定位孔，所述第一定位孔的内壁上具有第一凹槽，所述第一转动座呈柱状结构，所述第一转动座与所述第一凹槽配合设置，所述第一转动座能够在所述第一凹槽内转动。

5.根据权利要求4所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，所述箱体的底部开设有第二定位孔，所述第二定位孔的内壁上具有第二凹槽，所述第二转动座呈柱状结构，所述第二转动座与所述第二凹槽配合设置，所述第二转动座能够在所述第二凹槽内转动。

6.根据权利要求1所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，所述反应釜包括釜体和盖体，所述釜体具有圆柱状的内腔，所述盖体盖在所述釜体上。

7.根据权利要求6所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，所述盖体的外侧间隔地设置有多个减压阀以及间隔的设置的两个手柄，所述两个手柄相对设置。

8.根据权利要求7所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，所述盖体上设置有压力表。

9.根据权利要求8所述的多功能磁力搅拌水热合成器，其特征在于，所述第一支撑盘的外侧上设置有多个第一锯齿，所述第二支撑盘的外侧上设置有多个第二锯齿，所述第一支撑盘通过所述第一锯齿、所述第二锯齿与所述第二支撑盘啮合。

10.一种反应系统，其特征在于，所述反应系统包括权利要求1-9任一项所述的多功能磁力搅拌水热合成器。