CN109589878A - 基于相向喷射的气液反应实验仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于相向喷射的气液反应实验仪，包括液体自旋转喷射机构、气体旋转喷射机构；所述液体自旋转喷射机构包括反应罐、进液管、微型水泵、喷液体、出液管；所述气体旋转喷射机构包括输气底罐、进气管、连接气管、竖向旋转管。本气液反应实验仪设置液体自旋转喷射机构和气体旋转喷射机构，两机构上下相对设置、相向喷射，且结合气体往高处走、液体往低处流的惯性原理，使气体与液体充分接触、接触面积大，充分均匀接触，反应齐全，还可灵活调节反应物喷射效率，从而有效调节反应速率，便于实验人员观察反应进程，机械自动化操作反应，实验数据精确，安全性能高。

Description

基于相向喷射的气液反应实验仪

技术领域

本发明涉及一种溶液配制设备，具体涉及一种基于相向喷射的气液反应实验仪。

背景技术

气液反应属于常见的化学反应，在石油、化工、冶金等诸多工业领域中普遍存在，为了全面了解气液化学反应，一般都要进行科学实验来观察化学反应进程或者生产新的反应物。

目前，进行气液实验，一般是向装有液体反应物的容器中倒入气体反应物，导致气体只与液体反应物的表面接触，从而气体与液体不能充分混合，造成反应不完全，不仅影响实验数据，还浪费反应物资源。再者，由于人工加入气体反应物，进气速率难以控制，从而无法控制反应速率，不利于实验观察。另外，若是反应物的性质不稳定时，尤其是易燃易挥发的气体反应物，人工进料极有可能存在安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于相向喷射的气液反应实验仪，本气液反应实验仪设置液体自旋转喷射机构和气体旋转喷射机构，两机构上下相对设置、相向喷射，且结合气体往高处走、液体往低处流的惯性原理，使气体与液体充分接触、接触面积大，充分均匀接触，反应齐全，还可灵活调节反应物喷射效率，从而有效调节反应速率，便于实验人员观察反应进程，机械自动化操作反应，实验数据精确，安全性能高。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：

基于相向喷射的气液反应实验仪，包括上下配合连接的液体自旋转喷射机构、气体旋转喷射机构；所述液体自旋转喷射机构包括呈圆柱状的反应罐，所述反应罐的上端设有与其配合连接的罐盖，所述罐盖上设有一进液管，所述进液管从外贯穿罐盖后继续延伸入反应罐内，所述进液管上、且位于罐盖内设有一微型水泵，所述进液管的端部通过一液体旋转接头连接一喷液体，所述液体旋转接头包括与进液管端部可拆卸配合连接的液体旋转固定套，所述液体旋转固定套的上端、且位于进液管内设有一液体支撑套，所述喷液体套设在液体支撑套内，且所述喷液体与进液管的内部相通，所述喷液体为中空结构、且其底面开设满喷液孔，所述反应罐的下端设有一出液管，所述出液管上设有控液阀；所述气体旋转喷射机构包括呈葫芦状的输气底罐，所述输气底罐的底端设有一进气管，所述进气管从外延伸入输气底罐内、且其上还设有一控气阀，所述进气管的端部、且位于输气底罐内连接一抽气泵，所述抽气泵连接一横向设置、且与进气管内部相通的连接气管，所述连接气管的端部设有一气体旋转接头，所述气体旋转接头包括套设在连接气管端部外表面的横向固定套，所述横向固定套与一竖向设置、且与连接气管内部相通的缓存腔可拆卸配合连接，所述连接气管穿过横向固定套后、延伸入缓存腔内，且所述连接气管的端部从左往右依次套设有位于缓存腔内的竖向气体支撑套、封气垫片，所述缓存腔的上端套设在竖向固定套内，所述竖向固定套与一竖向旋转管可拆卸配合连接，所述竖向旋转管与缓存腔内部相通，所述缓存腔的顶端从上往下依次套设有横向气体支撑套、防泄垫片，所述竖向旋转管上套设一驱动齿轮，所述驱动齿轮与一驱动电机连接，所述竖向旋转管的顶端设有与其内部相通的喷气体，所述喷气体位于所述输气底罐的顶部内，所述喷气体为中空结构、且其上表面开设满喷气孔，所述输气底罐的顶端与反应罐下端可拆卸配合连接。

作为优选技术方案，为了满足气体和液体混合需要加热的条件，不仅可缩短气液反应的时间，也可扩大实验仪的使用范围，提高实验仪的实用性，所述罐盖的底端设有一加热棒，所述罐盖的外表面上设有两用于调节温度的温度调节钮。

作为优选技术方案，为了便于实验人员提放实验仪，减少实验人员的工作量，同时有利于实验正常进行，所述罐盖的顶端设有呈框状的把柄。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

1、本气液反应实验仪设置液体自旋转喷射机构和气体旋转喷射机构，两机构上下相对设置、相向喷射，且结合气体往高处走、液体往低处流的惯性原理，使气体与液体充分接触、接触面积大，充分均匀接触，反应齐全，还可灵活调节反应物喷射效率，从而有效调节反应速率，便于实验人员观察反应进程，机械自动化操作反应，实验数据精确，安全性能高。

2、设置嵌入槽和嵌入凸块，保证粉碎底盘稳固在输气底罐上，提高整个自动配置仪的稳定性，确保自动配制仪正常工作。

3、罐盖上设置把柄，便于实验人员提放实验仪，减少实验人员的工作量，同时有利于实验正常进行。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为液体自旋转喷射机构的结构示意图；

图3为进液管与喷液体装配的结构示意图；

图4为输气底罐的结构示意图；

图5为输气底罐内部结构示意图；

附图标号：1、液体自旋转喷射机构，1-1、反应罐，1-2、罐盖，1-3、进液管，1-4、喷液体，1-5、液体旋转固定套，1-6、液体支撑套，1-7、封液垫片，1-8、功率调节钮，1-9、出液管，1-10、控液阀，1-11、加热棒，1-12、温度调节钮，1-13、把柄；2、气体旋转喷射机构，2-1、输气底罐，2-2、进气管，2-3、控气阀，2-4、抽气泵，2-5、连接气管，2-6、横向固定套，2-7、缓存腔，2-8、竖向气体支撑套，2-9、封气垫片，2-10、竖向固定套，2-11、竖向旋转管，2-12、横向气体支撑套，2-13、防泄垫片，2-14、驱动齿轮，2-15、驱动电机，2-16、喷气体，2-17、液晶显示屏，2-18、电气按钮。

具体实施方式

如图1所示提出本发明一种具体实施例，基于相向喷射的气液反应实验仪，包括上下配合连接的液体自旋转喷射机构1、气体旋转喷射机构2；所述液体自旋转喷射机构1包括呈圆柱状的反应罐1-1，所述反应罐1-1的上端设有与其配合连接的罐盖1-2，所述罐盖1-2上设有一进液管1-3，所述进液管1-3从外贯穿罐盖后继续延伸入反应罐1-1内，所述进液管1-3上、且位于罐盖1-2内设有一微型水泵，所述微型水泵用于输送液体的同时还可增加进液管1-3内的液体压力，本实施例设置进液管1-3为软质材料制成的，可选消防布带，进液管1-3在液体压力的作用下进行旋转，所述进液管1-3的端部通过一液体旋转接头连接一喷液体1-4，则喷液体可随着进液管1-3同步旋转，所述液体旋转接头包括与进液管1-3端部可拆卸配合连接的液体旋转固定套1-5，本实施例将进液管1-3的端部设置成一凸台，为了避免进液管1-3与凸台之间存在缝隙，进液管1-3与凸台最好一体成型，凸台与液体旋转固定套1-5之间采用螺纹实现进液管1-3与液体旋转套1-5的可拆卸配合连接，所述液体旋转固定套1-5的上端、且位于进液管1-3内设有一液体支撑套1-6，所述喷液体1-4套设在液体支撑套1-6内，且所述喷液体1-4与进液管1-3的内部相通，如图3所示，所述液体支撑套1-6是为了防止喷液体1-4随着进液管1-3同步旋转时，喷液体1-3脱离液体支撑1-6套，为了保证液体反应物全都从进液管1-3进入喷液体1-4内，本实施例在喷液体1-4的顶端、且位于液体支撑套1-6的下方设有一封液垫片1-7，所述喷液体1-4为中空结构、且其底面开设满喷液孔，为了灵活调整进液管1-3的旋转速率以及喷液体1-4喷射速率，本实施例在罐盖1-2上设有用于改变微型水泵功率的功率调节钮1-8，功率调解钮1-8与微型水泵电气连接，微型水泵与外置电源线电气连接，为了增加液体喷射范围，本实施例设置喷液体1-4为多角形状，所述反应罐1-1的下端设有一出液管1-9，所述出液管1-9上设有控液阀1-10，如图2所示；所述气体旋转喷射机构2包括呈葫芦状的输气底罐2-1，所述输气底罐2-1的底端设有一进气管2-2，所述进气管2-2从外延伸入输气底罐2-1内、且其上还设有一控气阀2-3，所述进气管2-2的端部、且位于输气底罐2-1内连接一抽气泵2-4，所述抽气泵2-4连接一横向设置、且与进气管2-2内部相通的连接气管2-5，所述连接气管2-5的端部设有一气体旋转接头，所述气体旋转接头包括套设在连接气管2-5端部外表面的横向固定套2-6，所述横向固定套2-6与一竖向设置、且与连接气管2-5内部相通的缓存腔2-7可拆卸配合连接，本实施例将缓存腔2-7设置包括直径不同的腔体、且上腔体的直径小于下腔体的直径，下腔体通过螺纹与横向固定套2-6可拆卸配合连接，所述连接气管2-5穿过横向固定套2-6后、延伸入缓存腔2-7内，且所述连接气管2-5的端部从左往右依次套设有位于缓存腔2-7内的竖向气体支撑套2-8、封气垫片2-9，所述竖向气体支撑套2-8防止连接气管2-5滑出缓存腔内，所述封气垫片2-9防止气体串流出到横向固定套2-6内，所述缓存腔2-7的上端套设在竖向固定套2-10内，所述竖向固定套2-10与一竖向旋转管2-11可拆卸配合连接，所述竖向旋转管2-11与缓存腔2-7内部相通，本实施例设置竖向旋转管2-11的底端设有一凸台，为了防止竖向旋转管2-11与凸台之间存有缝隙，避免气体泄露，竖向旋转管2-11与凸台一体成型，本实施例设置凸台与竖向固定套2-10通过螺纹实现可拆卸配合连接，所述缓存腔2-7的顶端从上往下依次套设有横向气体支撑套2-12、防泄垫片2-13，所述横向气体支撑套2-12用于将缓存腔2-7固定在横向固定套2-6内，所述防泄垫片2-13有利于全部溶剂尽可能进入竖向旋转管2-11内，所述竖向旋转管2-11上套设一驱动齿轮2-14，所述驱动齿轮2-14与一驱动电机2-15连接，如图5所示，则驱动电机2-15通过驱动齿轮2-14带动竖向旋转管2-11同步旋转，本实施例中的抽气泵2-4、驱动电机2-15均是与外置电源线通过电气连接，所述竖向旋转管2-11的顶端设有与其内部相通的喷气体2-16，所述喷气体2-16位于所述输气底罐2-1的顶部内，本实施例设置喷气体2-16与竖向旋转管2-11通过螺纹连接，则喷气体2-16可随着竖向旋转管2-11同步旋转，所述喷液体2-11为中空结构、且其上表面开设满喷气孔，为了扩大气体的喷射范围，本实施例设置喷气体2-16包括呈圆形的喷液本体和设于喷射本体圆周的六根呈异形状的喷射支管，所述输气底罐2-1的顶端与反应罐1-1下端可拆卸配合连接，本实施例在反应罐1-1的下端开设有外螺纹、在输气底罐2-1的顶部内壁上开设有内螺纹，通过螺纹配合连接实现输气底罐2-1与反应罐1-1的可拆卸配合连接，本实施例还在输气底罐2-1的外表面设有一液晶显示屏2-17，该液晶显示屏2-17可直观显示微型水泵、抽气泵2-4、驱动电机2-15的功率，该液晶显示屏2-17的下方设有各个电器元件对应的电气按钮2-18，如图4所示，为了使实验人员清楚观察气液反应的情况，同时避免反应物腐蚀实验仪，本实施例设置反应罐1-1、输气底罐2-1均是由透明的钢化玻璃制成的。

所述罐盖1-2的底端设有一加热棒1-11，所述罐盖1-2的外表面上设有两用于调节温度的温度调节钮1-12，加热棒1-11与两温度调节钮1-12电气连接，加热棒1-11与外置电源线电气连接，满足气体和液体混合需要加热的条件，不仅可缩短气液反应的时间，也可扩大实验仪的使用范围，提高实验仪的实用性。

所述罐盖1-2的顶端设有呈框状的把柄1-13，便于实验人员提放实验仪，减少实验人员的工作量，同时有利于实验正常进行。

发明使用时：将进气管2-2的端部与气罐连接，进液管1-3的端部与液体罐连接，启动微型水泵、抽气泵2-4、驱动电机2-15，在微型水泵的加压下，进液管1-3在液体压力的作用下旋转，液体反应随着进液管1-3旋转并经喷液体1-4向下喷射，此时，气体反应物在抽气泵2-4的作用下进入竖向旋转管2-11，再进入喷气体2-16旋转向上喷射，气体和液体相向喷射，且在各自的惯性下设置喷射方向，使气体和液体反应物充分接触。实验人员可通过反应罐1-1观察反应进程和反应变化，相应地调整微型水泵、抽气泵2-4、驱动电机2-15的功率，同时根据反应条件启动加热棒1-11，调节到反应最适宜的温度。

当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.基于相向喷射的气液反应实验仪，其特征在于：包括上下配合连接的液体自旋转喷射机构(1)、气体旋转喷射机构(2)；所述液体自旋转喷射机构(1)包括反应罐(1-1)，所述反应罐(1-1)的上端设有与其配合连接的罐盖(1-2)、下端开设有螺纹，所述罐盖(1-2)上设有一进液管(1-3)，所述进液管(1-3)从外贯穿罐盖(1-2)后继续延伸入反应罐(1-1)内，所述进液管(1-3)上、且位于罐盖(1-2)内设有一微型水泵，所述进液管(1-3)的端部通过一液体旋转接头连接一喷液体(1-4)，所述液体旋转接头包括与进液管(1-3)端部可拆卸配合连接的液体旋转固定套(1-5)，所述液体旋转固定套(1-1)的上端、且位于进液管(1-3)内设有一液体支撑套(1-6)，所述喷液体(1-4)套设在液体支撑套(1-6)内，且所述喷液体(1-4)与进液管(1-3)的内部相通，所述喷液体(1-4)为中空结构、且其底面开设满喷液孔，所述反应罐(1-1)的下端设有一出液管(1-9)，所述出液管(1-9)上设有控液阀(1-10)；所述气体旋转喷射机构(2)包括输气底罐(2-1)，所述输气底罐(2-1)的底端设有一进气管(2-2)，所述进气管(2-2)从外延伸入输气底罐(2-1)内、且其上还设有一控气阀(2-3)，所述进气管(2-2)的端部、且位于输气底罐(2-1)内连接一抽气泵(2-4)，所述抽气泵(2-4)连接一横向设置、且与进气管(2-2)内部相通的连接气管(2-5)，所述连接气管(2-5)的端部设有一气体旋转接头，所述气体旋转接头包括套设在连接气管(2-5)端部外表面的横向固定套(2-6)，所述横向固定套(2-6)与一竖向设置、且与连接气管(2-5)内部相通的缓存腔(2-7)可拆卸配合连接，所述连接气管(2-5)穿过横向固定套(2-6)后、延伸入缓存腔(2-7)内，且所述连接气管(2-5)的端部从左往右依次套设有位于缓存腔(2-7)内的竖向气体支撑套(2-8)、封气垫片(2-9)，所述缓存腔(2-7)的上端套设在竖向固定套(2-10)内，所述竖向固定套(2-10)与一竖向旋转管(2-11)可拆卸配合连接，所述竖向旋转管(2-11)与缓存腔(2-7)内部相通，所述缓存腔(2-7)的顶端从上往下依次套设有横向气体支撑套(2-12)、防泄垫片(2-13)，所述竖向旋转管(2-11)上套设一驱动齿轮(2-14)，所述驱动齿轮(2-14)与一驱动电机(2-15)连接，所述竖向旋转管(2-11)的顶端设有与其内部相通的喷气体(2-16)，所述喷气体(2-16)位于所述输气底罐(2-1)的顶部内，所述喷气体(2-16)为中空结构、且其上表面开设满喷气孔，所述输气底罐(2-1)的顶端与反应罐(1-1)的下端可拆卸配合连接。

2.根据权利要求1所述的基于相向喷射的气液反应实验仪，其特征在于：所述罐盖(1-2)的底端设有一加热棒(1-11)，所述罐盖(1-2)的外表面上设有两用于调节温度的温度调节钮(1-12)。

3.根据权利要求2所述的基于相向喷射的气液反应实验仪，其特征在于：所述罐盖(1-2)的顶端设有呈框状的把柄(1-13)。