CN111215002A - 高温高压超临界二氧化碳反应釜 - Google Patents
高温高压超临界二氧化碳反应釜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种高温高压超临界二氧化碳反应釜,包括:反应釜装置、搅拌装置、超临界二氧化碳发生系统、温度控制系统和放空系统,本反应釜可长期在高温和高压条件同时作用下进行试验,模拟反应物料在不同温度和压力下与超临界二氧化碳反应的状态,其中监测系统可以实时监测、控制、记录超临界二氧化碳与反应物料反应时的温度以及压力等条件;本反应釜采用垂直密封的方式对装置进行密封,密封效果更好,可以确保高温高压条件下反应釜的密封性;本反应釜自动化程度高,对于反应过程中温度、压力条件监测及时、能够高效率进行反应过程,从而可以更全面地对超临界二氧化碳与反应物料的反应机制进行研究和分析。
Description
技术领域
本发明涉及反应釜装置技术领域,特别涉及一种高温高压超临界二氧化碳反应釜。
背景技术
随着经济的迅速发展,人们对环境保护的认识逐步提高,在能源使用类型方面正在发生巨大转变,二氧化碳作为一种温室气体,在温度大于31.5℃和压力大于7.38MPa时处于超临界状态。超临界二氧化碳具有类似气体的扩散性以及液体的溶解能力和密度,同时还具有表面张力低、粘度小的特性。实践证明,在高温高压超临界二氧化碳条件下,反应物料都会有着与众不同的反应效果。
高温高压反应釜是一种常见的高温高压试验装置,被广泛用于模拟地球内部高温高压环境,但现有反应釜整体上耐高温性能不理想,不易一直保持高温高压状态,对反应时反应釜内的温度、压力状态难以做到实时监测、控制;高温高压超临界二氧化碳试验环境苛刻,且超临界二氧化碳具有一定腐蚀性,对试验装置的密封性要求极为严格,但目前常用的反应釜在高温高压时不能保证密封性,采用螺纹密封易在高温过程中产生侧漏,而采用圆弧面与平面、圆弧面与圆弧面的线接触的密封形式,依靠接触面的高精度和光洁度,当密封面稍有刮花磨损就难以达到良好的密封效果,难以为反应提供需要的压力条件。
发明内容
本发明提供了一种高温高压超临界二氧化碳反应釜,其目的是为了能够实现高温高压下超临界二氧化碳与反应物料的反应,实时监测、控制、记录超临界二氧化碳与反应物料在反应过程中超临界二氧化碳的温度、压力,并且解决目前反应釜密封效果不好的问题。
为了达到上述目的,本发明的实施例提供了一种高温高压超临界二氧化碳反应釜,包括:反应釜装置、搅拌装置、超临界二氧化碳发生系统、温度控制系统和放空系统;
所述反应釜装置设置有一筒体,所述筒体的一端内部堵设有上堵头,所述上堵头顶部开设有一注入口,所述上堵头紧密环设有压紧法兰,所述压紧法兰通过螺栓与所述筒体固定;所述筒体的另一端内部堵设有一下堵头,所述下堵头与所述筒体内壁贴合紧密,所述下堵头紧密环设有压紧法兰,所述压紧法兰通过螺栓与所述筒体固定;所述筒体内部设置有一料篮,所述料篮紧贴所述上堵头设置,位于所述料篮底部环设有一限位块,所述限位块紧贴所述筒体的内壁,所述限位块令所述料篮与所述下堵头之间存在有空区;
所述搅拌装置为磁力搅拌,所述搅拌装置包括电机、内磁铁、外磁铁、外磁卡、搅拌叶片和定位架;所述定位架安装在所述下堵头远离所述筒体的一端外侧,所述电机通过一电机安装板安装在所述定位架上;所述内磁铁设置在所述下堵头底端内部,所述外磁铁设置在所述下堵头底端外部,所述外磁卡设置在所述外磁铁下方将所述外磁铁固定在所述电机的输出轴上;所述搅拌叶片设置在所述料篮与下堵头间的空区,所述搅拌叶片设置有一传动轴,所述传动轴与所述内磁铁固定连接;
所述温度控制系统包括控温组件、釜内温度检测组件、加热电阻、加热套和保温套,所述温度控制系统用于控制所述反应釜装置的温度;
所述超临界二氧化碳发生系统包括二氧化碳气瓶、冷浴装置、压力泵、储罐、回压表、回压阀、预热器、单向阀和压力传感器,所述超临界二氧化碳发生系统用于为所述反应釜装置提供超临界二氧化碳;
所述放空系统包括安全阀、放空阀、冷却器、自来水装置、背压压力表和背压阀。
其中,所述上堵头堵塞所述筒体的一侧套设有第一石墨圈,所述下堵头堵塞所述筒体的一侧添设有第二石墨圈。
其中,所述上堵头和下堵头的外侧均开设有螺纹,所述上堵头和下堵头上均设置有并帽,所述并帽通过所述螺纹安装在所述上堵头上,所述并帽上螺设有锁紧螺栓抵设在所述压紧法兰上,将压力传至所述第一石墨圈和第二石墨圈。
其中,所述温控组件与所述加热电阻电连接,所述加热电阻安装在所述筒体外侧,所述加热套套设在所述加热电阻和筒体外侧,所述保温套套设在所述加热套的两端,所述釜内温度检测组件电连接一测温探头,通过所述测温探头穿设在所述上堵头的一测温口内。
其中,所述二氧化碳气瓶、冷浴装置、压力泵、储罐、回压阀、预热器和单向阀逐一通过管道连通,位于所述二氧化碳气瓶与冷浴装置中间处设置有第一阀门,位于所述压力泵与储罐中间处设置有第二阀门,位于所述储罐与回压阀中间处设置有第三阀门,位于所述回压阀与预热器中间处设置有第四处阀门,位于所述预热器与单向阀中间处设置有第五阀门,位于所述单向阀的输出口设置有第六阀门,所述第六阀门与所述注入口连通,所述压力传感器用于检测所述第六阀门的输出压力,所述回压表用于检测所述储罐与回压阀间的压力。
其中,所述超临界二氧化碳发生系统通过保温的不锈钢高压管路与所述注入口连接。
其中,所述反应釜装置上还设置有一排出口,所述排出口连通所述安全阀和放空阀,同时所述排压口连接有第七阀门,所述第七阀门用于连通所述冷却器与排压口;所述冷却器与自来水装置相互连接用于对排出的超临界二氧化碳进行冷却,所述背压压力表和背压阀控制可排出反应釜的超临界二氧化碳的压力。
其中,还包括:监测系统和入口温度检测组件,所述监测系统分别电连接所述温控组件、回压表、压力传感器、釜内温度检测组件、控温组件和入口温度检测组件,所述入口温度检测组件设置在所述第六阀门与注入口之间。
其中,所述下堵头下端外部环设有水夹套,所述水夹套上开设有进水口和出水口。
本发明的上述方案有如下的有益效果:
本发明设置有反应釜装置、搅拌装置、超临界二氧化碳发生系统、温度控制系统和放空系统,可长期在高温和高压条件同时作用下进行试验,模拟反应物料在不同温度和压力下与超临界二氧化碳反应的状态,其中监测系统可以实时监测超临界二氧化碳与反应物料反应时的温度以及压力等条件,当压力低于试验设定值时,超临界二氧化碳发生系统会自动进行补压,当压力高于试验设定值时,将通过背压阀将超临界二氧化碳排出,收集到相应装置中;当温度低于试验设定值时,通过控温对加热电阻进行加热,进行温度调节,当温度达到试验设定值时,加热电阻会停止加热;本装置采用垂直密封的方式,在试验初始状态通过螺栓对上下堵头施加压力,使得石墨圈变形,石墨圈不会受超临界二氧化碳腐蚀,因此能够持续将上下堵头的轴向的压紧力转化为径向的密封力,产生良好的密封效果,在试验过程中,反应釜内的压力传递到上下堵头,进一步的将压力转化为石墨圈径向的密封力,装置的密封性得以保证;本发明自动化程度高,对于反应过程中温度、压力条件监测及时、能够高效率进行反应过程,并且密封性能好,从而实现更全面的对超临界二氧化碳与反应物料的反应机制进行研究和分析。
附图说明
图1为本发明的高温高压超临界二氧化碳反应釜的结构示意图;
图2为本发明的高温高压超临界二氧化碳反应釜的反应釜装置结构示意图。
【附图标记说明】
101-筒体;102-上堵头;103-注入口;104-压紧法兰;105-下堵头;106-料篮;107-限位块;108-第一石墨圈;109-第二石墨圈;110-并帽;111-锁紧螺栓;112-测温口;113-水夹套;114-进水口;115-出水口;201-电机;202-内磁铁;203-外磁铁;204-外磁卡;205-搅拌叶片;206-定位架;207-电机安装板;208-传动轴;301-控温组件;302-釜内温度检测组件;303-加热电阻;304-加热套;305-保温套;401-二氧化碳气瓶;402-冷浴装置;403-压力泵;404-储罐;405-回压表;406-回压阀;407-预热器;408-单向阀;409-压力传感器;501-安全阀;502-放空阀;503-冷却器;504-自来水装置;505-背压压力表;506-背压阀;601-监测系统;602-入口温度检测组件;V1-第一阀门;V2-第二阀门;V3-第三阀门;V4-第四阀门;V5-第五阀门;V6-第六阀门;V7-第七阀门。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、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。
本发明针对现有的反应釜在面对超临界二氧化碳反应时整体上耐高温性能不理想,且不易一直保持高温高压状态,同时对于反应时反应釜内的温度、压力状态难以做到实时监测控制,反应效率低下,并且反应釜密封效果不好的问题,提供了一种高温高压超临界二氧化碳反应釜。
如图1所示,本发明的实施例提供了一种高温高压超临界二氧化碳反应釜,包括:反应釜装置、搅拌装置、超临界二氧化碳发生系统、温度控制系统和放空系统,所述反应釜装置设置有一筒体101,所述筒体101的一端内部堵设有上堵头102,所述上堵头102顶部开设有一注入口103,所述上堵头102紧密环设有压紧法兰104,所述压紧法兰104通过螺栓与所述筒体101固定;所述筒体101的另一端内部堵设有一下堵头105,所述下堵头105与所述筒体101内壁贴合紧密,所述下堵头105紧密环设有压紧法兰104,所述压紧法兰104通过螺栓与所述筒体101固定;所述筒体101内部设置有一料篮106,所述料篮106紧贴所述上堵头102设置,位于所述料篮106底部环设有一限位块107,所述限位块107紧贴所述筒体101的内壁,所述限位块107令所述料篮106与所述下堵头105之间存在有空区;所述搅拌装置为磁力搅拌,所述搅拌装置包括电机201、内磁铁202、外磁铁203、外磁卡204、搅拌叶片205和定位架206;所述定位架206安装在所述下堵头105远离所述筒体101的一端外侧,所述电机201通过一电机安装板207安装在所述定位架206上;所述内磁铁202设置在所述下堵头105底端内部,所述外磁铁203设置在所述下堵头105底端外部,所述外磁卡204设置在所述外磁铁204下方将所述外磁铁203固定在所述电机201的输出轴上;所述搅拌叶片205设置在所述料篮106与下堵头105间的空区,所述搅拌叶片205设置有一传动轴208,所述传动轴208与所述内磁铁202固定连接;所述温度控制系统包括控温组件301、釜内温度检测组件302、加热电阻303、加热套304和保温套305,所述温度控制系统用于控制所述反应釜装置的温度;所述超临界二氧化碳发生系统包括二氧化碳气瓶401、冷浴装置402、压力泵403、储罐404、回压表405、回压阀406、预热器407、单向阀408和压力传感器409,所述超临界二氧化碳发生系统用于为所述反应釜装置提供超临界二氧化碳;所述放空系统包括安全阀501、放空阀502、冷却器503、自来水装置504、背压压力表505和背压阀506。
本发明上述实施例所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,本反应釜试验压力最大为40MPa,试验温度最高为350℃,设置有所述反应釜装置、搅拌装置、超临界二氧化碳发生系统、温度控制系统和放空系统,其中反应釜装置通过所述筒体101作为反应容器,利用所述上堵头102和下堵头105堵设在所述筒体两端并通过螺栓固定在所述筒体101的连接台上从而将所述筒体101密封,所述料篮106能够从所述筒体内取出,所述料篮106用于预先放置反应物料,同时所述料篮106采用网格状结构,从而能够保证反应物料能够充分反应;所述搅拌装置通过所述电机201驱动,所述电机201的输出轴旋转会带动所述外磁卡204及外磁铁203旋转,当所述外磁铁203绕所述下堵头105旋转时,所述内磁铁202会因磁力作用随之旋转,所述传动轴208会将所述内磁铁202的旋转传动至所述下堵头105另一端的所述搅拌叶片205上,实现所述电机201与搅拌叶片205的传动,同时由于所述料篮106通过所述限位块107架空,所述搅拌叶片205具有足够空间进行旋转作业,令所述反应釜装置内的超临界二氧化碳能够充分流动从而与反应物料发生充分反应,同时流动的超临界二氧化碳能够去除附着在反应物料上的反应产生物进而提高本发明的反应效率;所述温度控制系统通过所述控温组件301、釜内温度检测组件302和加热电阻303控制所述反应釜装置的温度;所述超临界二氧化碳发生系统用于为所述反应釜装置提供超临界二氧化碳;所述放空系统用于保证所述反应釜装置内的压力处于合适范围。
其中,所述上堵头102堵塞所述筒体101的一侧套设有第一石墨圈108,所述下堵头105堵塞所述筒体101的一侧套设有第二石墨圈109。
其中,所述上堵头102和下堵头105的外侧均开设有螺纹,所述上堵头102和下堵头105上均设置有并帽110,所述并帽110通过所述螺纹安装在所述上堵头102上,所述并帽111上螺设有锁紧螺栓111抵设在所述压紧法兰104上,将压力传至所述第一石墨圈108和第二石墨圈109。
本发明上述实施例所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,所述第一石墨圈108和第二石墨圈109分别套设在所述上堵头102和下堵头105内侧,同时所述并帽110通过螺纹安装在所述上堵头102和下堵头105并通过所述锁紧螺栓111抵设在所述压紧法兰104上,通过对所述压紧法兰104施加压力使得压紧法兰104与筒体101贴合更紧密;所述第一石墨圈108和第二石墨圈109的初始压力通过所述上堵头102与下堵头105的挤压产生,上堵头102和下堵头105挤压第一石墨圈108和第二石墨圈109使其变形,将轴向压紧力转化为径向压紧力,形成良好的密封性;实验过程中,高温高压超临界二氧化碳会在所述反应釜装置内挤压所述上堵头102和下堵头105,进一步的将压力转化为石墨圈径向的密封力,从而获得更好的密封性。
其中,所述温控组件301与所述加热电阻303电连接,所述加热电阻303安装在所述筒体101外侧,所述加热套304套设在所述加热电阻303和筒体301外侧,所述保温套305套设在所述加热套304的两端,所述釜内温度检测组件302电连接一测温探头,通过所述测温探头穿设在所述上堵头102的一测温口112内。
本发明上述实施例所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,所述温度控制系统能够通过所述控温组件301与加热电阻303控制所述反应釜装置内的反应温度,同时设置有所述加热套304与保温套305能够辅助提升加热保温效率,同时所述釜内温度检测组件302能够实时检测到所述反应釜装置内的温度从而根据当前温度实现温度调控,保证试验在高温状态下进行。
其中,所述二氧化碳气瓶401、冷浴装置402、压力泵403、储罐404、回压阀406、预热器407和单向阀408逐一通过管道连通,位于所述二氧化碳气瓶401与冷浴装置402中间处设置有第一阀门V1,位于所述压力泵403与储罐404中间处设置有第二阀门V2,位于所述储罐404与回压阀406中间处设置有第三阀门V3,位于所述回压阀406与预热器407中间处设置有第四处阀门V4,位于所述预热器407与单向阀408中间处设置有第五阀门V5,位于所述单向阀408的输出口设置有第六阀门V6,所述第六阀门V6与所述注入口103连通,所述压力传感器409用于检测所述第六阀门V6的输出压力,所述回压表405用于检测所述储罐404与回压阀406间的压力。
其中,所述超临界二氧化碳发生系统通过保温的不锈钢高压管路与所述注入口103连接。
本发明上述实施例所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,所述超临界二氧化碳系统通过所述二氧化碳气瓶401用于储存反应需要的二氧化碳气体,所述冷浴装置402能够对二氧化碳进行冷浴处理之后通过所述压力泵403进入所述储罐404,同时所述回压表405与回压阀406能够抬升系统压力从而模拟地层压力,二氧化碳通过所述预热器后407后会成为超临界二氧化碳经由所述单向阀408保证其单向流入所述注入口103,同时所述压力传感器409会实时监测输入超临界二氧化碳的压力;其中所述第一阀门V1、第二阀门V2、第三阀门V3、第四阀门V4、第五阀门V5和第六阀门V6能够保证二氧化碳能够在不同部件中停留足够多的时间,从而保证完全地转化为超临界二氧化碳,所述超临界二氧化碳发生系统通过保温的不锈钢高压管路与所述注入口103连接能够使得超临界二氧化碳的温度及压力得到保留。
其中,所述反应釜装置上还设置有一排出口507,所述排出口507连通所述安全阀501和放空阀502,同时所述排压口507连接有第七阀门V7,所述第七阀门V7用于连通所述冷却器503与排压口507;所述冷却器503与自来水装置504相互连接用于对排出的超临界二氧化碳进行冷却,所述背压压力表505和背压阀506控制可排出反应釜的超临界二氧化碳的压力。
本发明上述实施例所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,所述背压阀506和背压压力表505控制可排出反应釜的超临界二氧化碳的压力,即为试验设定的所述反应釜装置内的压力。
其中,还包括:监测系统601和入口温度检测组件602,所述监测系统602分别电连接所述温控组件301、回压表405、压力传感器409、釜内温度检测组件302、控温组件301和入口温度检测602组件,所述入口温度检测组件602设置在所述第六阀门V6与注入口103之间。
本发明上述实施例所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,所述监测系统601能够通过所述回压表405、压力传感器409、釜内温度检测组件302、控温组件301和入口温度检测602组件分别检测到超临界二氧化碳生成过程中的回压值、超临界二氧化碳的输出压力、所述反应釜装置内部压力、所述反应釜装置内部温度和超临界二氧化碳的输出温度所述监测系统能够实时监测各项反应条件从而进行较高自动化程度的实验,当压力低于试验设定值时,自动通过所述超临界二氧化碳发生系统进行补压,当压力高于试验设定值时,将通过所述背压阀506将超临界二氧化碳排出,收集到收集装置中;当温度低于试验设定值时,通过所述控温组件对所述加热电阻303进行加热,进行温度调节,当温度达到试验设定值时,停止加热。
其中,所述下堵头105下端外部环设有水夹套113,所述水夹套113上开设有进水口114和出水口115。
本发明上述实施例所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,所述水夹套113能够通过所述进水口114和出水口115实现水冷,令所述电机201降温。
本发明的高温高压超临界二氧化碳反应釜试验方法,其具体过程如下:
1.准备实验使用的反应物料。
2.安装反应釜装置及搅拌装置,将反应物料放入所述料篮106中并将所述料篮106安置于所述筒体101内;将套有所述第一石墨圈108的所述上堵头102置入所述筒体101内,安装所述压紧法兰104,并通过螺栓将所述压紧法兰104和筒体101进行固定;通过螺纹将所述并帽110穿过所述上堵头102拧入,使用所述锁紧螺栓111顶住压紧法兰104;安装所述限位块107,注意所述限位块107的小孔与出口对齐,装入配有所述电机201的所述下堵头105,所述下堵头105安装过程与上述类似,最后将温度探头伸入相应的测口内。
3.生成超临界二氧化碳,在超临界二氧化碳发生系统中,关闭所有阀门,只打开所述第一阀门V1,使所述二氧化碳气瓶401中的二氧化碳通过所述冷浴装置402进入所述压力泵403中,设定压力值,打开所述第二阀门V2,通过使用所述压力泵将二氧化碳注入所述储罐404中,设定所述回压阀406压力值,打开所述第三、第四、第五、第六阀门V3、V4、V5、V6,二氧化碳会通过所述预热器407变为超临界二氧化碳进入从所述注入口103进入所述筒体101。
4.通过所述背压阀506和背压压力表505控制可排出所述反应釜装置的超临界二氧化碳的压力,即为试验设定的所述反应釜装置内的压力;关闭所述放空阀502,打开所述第七阀门V7。在所述背压阀506处收集排出的二氧化碳,当釜内压力高于所述背压阀设定压力时,二氧化碳会自动排出。反应釜加热加压过程采用分段加压,分段加热的方式;先对所述筒体101加热到40-50℃,再打开所述阀门V6使超临界二氧化碳注入反应釜内,开启所述电机201,进行搅拌,当反应釜压力到达7.5-8.5MPa,关闭所述第六阀门V6,停止注入,待其反应一段时间,观测所述压力传感器409和釜内温度检测组件302读数;再分段对反应釜加热、加压,直至达到试验设定温度、压力为止,打开所述第六阀门V6。
5.通过所述监测系统监测反应釜内的反应温度和压力,当压力低于试验设定值时,自动通过所述超临界二氧化碳发生系统进行补压,当压力高于试验设定值时,将通过所述背压阀506将超临界二氧化碳排出,收集到收集装置中。当温度低于试验设定值时,通过所述控温组件对所述加热电阻303进行加热,进行温度调节,当温度达到试验设定值时,停止加热。到达试验预期反应时间后,关闭所述第六阀门V6,设定所述背压阀506和背压压力表505压力,将全部超临界二氧化碳排出收集,便于研究和分析。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,包括:反应釜装置、搅拌装置、超临界二氧化碳发生系统、温度控制系统和放空系统;
所述反应釜装置设置有一筒体(101),所述筒体(101)的一端内部堵设有上堵头(102),所述上堵头(102)顶部开设有一注入口(103),所述上堵头(102)紧密环设有压紧法兰(104),所述压紧法兰(104)通过螺栓与所述筒体(101)固定;所述筒体(101)的另一端内部堵设有一下堵头(105),所述下堵头(105)与所述筒体(101)内壁贴合紧密,所述下堵头(105)紧密环设有压紧法兰(104),所述压紧法兰(104)通过螺栓与所述筒体(101)固定;所述筒体(101)内部设置有一料篮(106),所述料篮(106)紧贴所述上堵头(102)设置,位于所述料篮(106)底部环设有一限位块(107),所述限位块(107)紧贴所述筒体(101)的内壁,所述限位块(107)令所述料篮(106)与所述下堵头(105)之间存在有空区;
所述搅拌装置为磁力搅拌,所述搅拌装置包括电机(201)、内磁铁(202)、外磁铁(203)、外磁卡(204)、搅拌叶片(205)和定位架(206);所述定位架(206)安装在所述下堵头(105)远离所述筒体(101)的一端外侧,所述电机(201)通过一电机安装板(207)安装在所述定位架(206)上;所述内磁铁(202)设置在所述下堵头(105)底端内部,所述外磁铁(203)设置在所述下堵头(105)底端外部,所述外磁卡(204)设置在所述外磁铁(204)下方将所述外磁铁(203)固定在所述电机(201)的输出轴上;所述搅拌叶片(205)设置在所述料篮(106)与下堵头(105)间的空区,所述搅拌叶片(205)设置有一传动轴(208),所述传动轴(208)与所述内磁铁(202)固定连接;
所述温度控制系统包括控温组件(301)、釜内温度检测组件(302)、加热电阻(303)、加热套(304)和保温套(305),所述温度控制系统用于控制所述反应釜装置的温度;
所述超临界二氧化碳发生系统包括二氧化碳气瓶(401)、冷浴装置(402)、压力泵(403)、储罐(404)、回压表(405)、回压阀(406)、预热器(407)、单向阀(408)和压力传感器(409),所述超临界二氧化碳发生系统用于为所述反应釜装置提供超临界二氧化碳;
所述放空系统包括安全阀(501)、放空阀(502)、冷却器(503)、自来水装置(504)、背压压力表(505)和背压阀(506)。
2.根据权利要求1所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,所述上堵头(102)堵塞所述筒体(101)的一侧套设有第一石墨圈(108),所述下堵头(105)堵塞所述筒体(101)的一侧套设有第二石墨圈(109)。
3.根据权利要求2所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,所述上堵头(102)和下堵头(105)的外侧均开设有螺纹,所述上堵头(102)和下堵头(105)上均设置有并帽(110),所述并帽(110)通过所述螺纹安装在所述上堵头(102)上,所述并帽(110)上螺设有锁紧螺栓(111)抵设在所述压紧法兰(104)上,将压力传至所述第一石墨圈(108)和第二石墨圈(109)。
4.根据权利要求1所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,所述温控组件(301)与所述加热电阻(303)电连接,所述加热电阻(303)安装在所述筒体(101)外侧,所述加热套(304)套设在所述加热电阻(303)和筒体(301)外侧,所述保温套(305)套设在所述加热套(304)的两端,所述釜内温度检测组件(302)电连接一测温探头,通过所述测温探头穿设在所述上堵头(102)的一测温口(112)内。
5.根据权利要求1所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,所述二氧化碳气瓶(401)、冷浴装置(402)、压力泵(403)、储罐(404)、回压阀(406)、预热器(407)和单向阀(408)逐一通过管道连通,位于所述二氧化碳气瓶(401)与冷浴装置(402)中间处设置有第一阀门(V1),位于所述压力泵(403)与储罐(404)中间处设置有第二阀门(V2),位于所述储罐(404)与回压阀(406)中间处设置有第三阀门(V3),位于所述回压阀(406)与预热器(407)中间处设置有第四处阀门(V4),位于所述预热器(407)与单向阀(408)中间处设置有第五阀门(V5),位于所述单向阀(408)的输出口设置有第六阀门(V6),所述第六阀门(V6)与所述注入口(103)连通,所述压力传感器(409)用于检测所述第六阀门(V6)的输出压力,所述回压表(405)用于检测所述储罐(404)与回压阀(406)间的压力。
6.根据权利要求1所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,所述超临界二氧化碳发生系统通过保温的不锈钢高压管路与所述注入口(103)连接。
7.根据权利要求1所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,所述反应釜装置上还设置有一排出口(507),所述排出口(507)连通所述安全阀(501)和放空阀(502),同时所述排压口(507)连接有第七阀门(V7),所述第七阀门(V7)用于连通所述冷却器(503)与排压口(507);所述冷却器(503)与自来水装置(504)相互连接用于对排出的超临界二氧化碳进行冷却,所述背压压力表(505)和背压阀(506)控制可排出反应釜的超临界二氧化碳的压力。
8.根据权利要求4至6任一项所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,还包括:监测系统(601)和入口温度检测组件(602),所述监测系统(602)分别电连接所述温控组件(301)、回压表(405)、压力传感器(409)、釜内温度检测组件(302)、控温组件(301)和入口温度检测(602)组件,所述入口温度检测组件(602)设置在所述第六阀门(V6)与注入口(103)之间。
9.根据权利要求1所述的高温高压超临界二氧化碳反应釜,其特征在于,所述下堵头(105)下端外部环设有水夹套(113),所述水夹套(113)上开设有进水口(114)和出水口(115)。
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