CN108014718A - 一种高通量水热合成及表面处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高通量水热合成及表面处理装置，包括装置本体和设置在装置本体内的加热及冷却处理装置；加热及冷却处理装置包括上盖、底盖和设置在上盖和底盖之间的隔热部；隔热部内设置有多个导热套筒，导热套筒内设置有水热合成反应釜；导热套筒外表面均缠绕有冷却水管和电炉丝；冷却水管和电炉丝均连接温度控制装置；本发明通过温度控制装置分别控制每个导热套筒外的冷却水管的冷却循环和电炉丝的升温，每个水热合成反应釜可单独进行加热和冷却，能够实现高通量的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种水热合成及表面处理装置，具体涉及一种高通量水热合成及表面处理装置。
背景技术
水热法又称为高温溶液法，是指在特制的密封压力反应釜中，采用溶液为反应体系，通过对反应体系加热，而产生一个高温高压的环境进行无机合成与材料制备的一种有效方法；水热反应釜中还没有能够在不同温度下同时进行反应且满足大批量生产的设备；目前材料高通量制备是材料基因组工作中的重要一环，其特点是在材料制备工艺中，实现不同配方组分的同步制备；现有的水热合成及表面处理装置难以满足材料高通量的特点。
随着科学技术的发展，将水热技术应用到材料科学、生物工程方面的需求越来越多。由于反应在高温高压下进行，并且温度、时间、反应釜加热均匀性均对反应结果造成很大影响，故对操作条件提出更严格的要求。目前大部分水热合成反应釜采用电热干燥箱进行加热，很难满足每一个反应釜加热的均匀性。同时，随电热干燥箱冷却或取出空冷，冷却速度慢，不能保证控制温度的准确性。
发明内容
本发明提供一种对多个水热合成反应釜分别独立进行加热和冷却的高通量水热合成及表面处理装置；同时保证每一个水热合成反应釜置于均匀温场，保证控制温度的准确性的高通量水热合成及表面处理装置。
本发明采用的技术方案是：一种高通量水热合成及表面处理装置，包括装置本体和设置在装置本体内的加热及冷却处理装置；加热及冷却处理装置包括上盖、底盖和设置在上盖和底盖之间的隔热部；隔热部内设置有多个导热套筒，导热套筒内设置有水热反应合成釜；导热套筒外表面均缠绕有冷却水管和电炉丝；冷却水管和电炉丝均连接温度控制装置。
进一步的，所述装置本体为箱式结构，设置有箱门。
进一步的，所述装置本体设置有三层；装置本体每层内均设置有结构相同的加热及冷却处理装置。
进一步的，所述箱门为推拉式门。
进一步的，所述导热套筒外表面的冷却水管和电炉丝并行缠绕。
进一步的，所述导热套筒阵列式的均匀设置在隔热部内。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过温度控制装置分别控制每个导热套筒外的冷却水管的冷却循环和电炉丝的升温，每个水热合成反应釜可单独进行加热和冷却，能够实现高通量的要求；
（2）本发明可使多个反应同时进行，保证各个反应釜的升温同步进行，同时也可节约时间；
（3）本发明中上盖与隔热部的设计能使水热合成反应釜置于均匀温场，可以有效减小温度场的影响，使每一个水热合成反应釜均匀受热；
（4）本发明设置冷却循环装置，可保证控制温度的准确性。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明中加热及冷却处理装置的结构示意图。
图3为本发明中导热套筒结构示意图。
图4为本发明中加热及冷却处理装置的截面结构示意图。
图中：1-装置本体，2-箱门，3-加热及冷却处理装置，4-水热合成反应釜，5-导热套筒，6-冷却水管，7-电炉丝，31-上盖，32-隔热部，33-底盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1-3所示，一种高通量水热合成及表面处理装置，包括装置本体1和设置在装置本体1内的加热及冷却处理装置3；加热及冷却处理装置3包括上盖31、底盖33和设置在上盖31和底盖33之间的隔热部32；隔热部32内设置有多个导热套筒5，导热套筒5内设置有水热反应合成釜4；导热套筒5外表面均缠绕有冷却水管6和电炉丝7；冷却水管6和电炉丝7均连接温度控制装置。
进一步的，所述装置本体1为箱式结构，设置有箱门2。
进一步的，所述装置本体1设置有三层；装置本体1每层内均设置有结构相同的加热及冷却处理装置3。
进一步的，所述箱门2为推拉式门。
进一步的，所述导热套筒5外表面的冷却水管6和电炉丝7并行缠绕。
进一步的，所述导热套筒5阵列式的均匀设置在隔热部32内。
使用时，将装置本体1设置为箱体式结构，将装置本体1平均分为三层；加热及冷却处理装置3置于箱体的每一层；装置本体1每一层对应位置设置有箱门2，箱门2为推拉式门；加热及冷却处理装置3设有上盖31、隔热部32和底盖33；导热套筒5置于隔热部32中，电炉丝7和冷却水管6并行缠绕于导热套筒5外表面；上盖31、隔热部32和底盖33均选择隔热材料制备，可避免水热合成反应釜4内的热量散失；上盖31和底盖33与导热套筒5紧密接触，避免热量散失；水热合成反应釜4置于导热套筒5内；装置本体1中每一层中的加热及冷却处理装置3内均设有48个导热套筒5，六排八列的阵列式排布；每个导热套筒5外表面缠绕的电炉丝7分别由温度控制装置控制，每一根电炉丝7独立加热；每个导热套筒5外表面缠绕的冷却水管6分别由温度控制装置控制，每一根冷却水管6相互独立冷却循环；每一层中设有48个水热合成反应釜4，装置本体1内总共设有144个水热反应合成釜4；可满足材料高通量制备的要求。
本发明采用隔板将装置本体1分为三层，水热合成反应和表面处理过程在水热合成反应釜4内进行；每个水热合成反应釜4内的反应均独立进行，通过温度控制系统调控电炉丝7的工作和冷却水管6中水的循环，来调控水热反应釜4的反应条件；本发明结构中有三套加热及冷却处理装置3，每套加热及冷却处理装置3中有48个水热合成反应釜4可同时进行反应；根据反应温度要求，可为每个水热合成反应釜4设置不同温度，也可设置同列水热合成反应釜4温度相同，同排水热合成反应釜4温度可梯度变化，或者多列水热合成反应釜4温度相同，根据反应时间要求，可在反应过程中及完成时进行温度调节或冷却；通过对反应温度、反应时间的控制以及水热合成反应釜4数量的设置，可满足材料高通量制备的要求，提高了制备效率。
本发明通过温度控制装置分别控制每个导热套筒5外的冷却水管6的冷却循环和电炉丝7的升温，每个水热合成反应釜4可单独进行加热和冷却，能够实现高通量的要求；可使多个反应同时进行，保证各个反应釜的升温同步进行，同时也可节约时间；上盖31与隔热部32的设计能使水热合成反应釜4置于均匀温场，可以有效减小温度场的影响，使每一个水热合成反应釜4均匀受热；冷却循环装置，可保证控制温度的准确性。
Claims (6)
1.一种高通量水热合成及表面处理装置，其特征在于，包括装置本体(1)和设置在装置本体(1)内的加热及冷却处理装置(3)；加热及冷却处理装置(3)包括上盖(31)、底盖(33)和设置在上盖(31)和底盖(33)之间的隔热部(32)；隔热部(32)内设置有多个导热套筒(5)，导热套筒(5)内设置有水热反应合成釜(4)；导热套筒(5)外表面均缠绕有冷却水管(6)和电炉丝(7)；冷却水管(6)和电炉丝(7)均连接温度控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种高通量水热合成及表面处理装置，其特征在于，所述装置本体(1)为箱式结构，设置有箱门(2)。
3.根据权利要求1所述的一种高通量水热合成及表面处理装置，其特征在于，所述装置本体(1)设置有三层；装置本体(1)每层内均设置有结构相同的加热及冷却处理装置(3)。
4.根据权利要求2所述的一种高通量水热合成及表面处理装置，其特征在于，所述箱门(2)为推拉式门。
5.根据权利要求1所述的一种高通量水热合成及表面处理装置，其特征在于，所述导热套筒(5)外表面的冷却水管(6)和电炉丝(7)并行缠绕。
6.根据权利要求1所述的一种高通量水热合成及表面处理装置，其特征在于，所述导热套筒(5)阵列式的均匀设置在隔热部(32)内。
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2017
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