CN112844295A - 一种生物化学实验用多功能反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物化学实验用多功能反应装置，包括底部敞口的进气筒，进气筒顶部设有若干个进气管接头，进气筒内部设有底部敞口的混气筒，混气筒上开设有若干个与进气筒内部连通的进气孔，进气筒外圆周设有若干个固体原料定量进料机构，固体原料定量进料机构的出料口与混气筒内部连通，混气筒下端口连接有上下通透的反应筒，反应筒内设有液体雾化组件，反应筒上设有位于液体雾化组件下方的闸阀，反应筒下端口连接有固液分离器。本发明原理科学，结构紧凑，可进行气、液、固相互间的多种化学反应实验，具有的功能多样，方便操作，易于装拆和清理，实用性强，在生物/化学科研、教学领域均有较大的推广应用空间。
Description
技术领域
本发明属于生物化学实验技术领域，具体涉及一种生物化学实验用多功能反应装置。
背景技术
目前在生物化学和/或化学实验室，通常要进行气体、粉末固体和/或溶液进行化学反应，目前的反应容器结构简单，将称量或调配好的溶液倒入反应容器内；或者向溶液内通入气体，并对反应氢气调节温度、压力等参数。这种反应容器具有一定的针对性，即只能进行较为单一的化学反应（比如气气、气固或气液之间的反应）。而缺乏化学反应的通用性。另外，现有的反应容器在进行化学反应时，一般也不进行搅拌或均匀混合，相互接触面积小，导致反应时间较长。另外，对于一些化学反应后最终获取粉末物质的，需要将反应后的物质从反应容器内取出再进行脱水、干燥作业，工序较多，操作繁琐。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种具有良好的通用性、反应时间短、反应后可进行分离并直接获得所需粉末物质的生物化学实验用多功能反应装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种生物化学实验用多功能反应装置，包括底部敞口的进气筒，进气筒顶部设有若干个进气管接头，进气筒内部设有底部敞口的混气筒，混气筒上开设有若干个与进气筒内部连通的进气孔，进气筒外圆周设有若干个固体原料定量进料机构，固体原料定量进料机构的出料口与混气筒内部连通，混气筒下端口连接有上下通透的反应筒，反应筒内设有液体雾化组件，反应筒上设有位于液体雾化组件下方的闸阀，反应筒下端口连接有固液分离器。
混气筒为上细下粗的圆锥筒结构，混气筒下端一体设有上下通透的外螺纹筒，外螺纹筒内径大于混气筒的最大外径，进气筒下端口内壁开设有内螺纹，外螺纹筒外圆与进气筒内壁螺纹连接，外螺纹筒内壁同轴线设有中空电机，中空电机包括定子和转子，定子和转子均为圆筒形结构，定子的外圆装配在外螺纹筒的内圆，转子的外圆转动安装在定子的内圆，转子的内圆固定安装有驱动套，驱动套内圈沿径向方向设有驱动杆，驱动杆中心处设有上下通透的安装套，安装套内通过平键连接有一根竖向设置的搅拌轴，搅拌轴沿混气筒的中心线布置，搅拌轴上端通过轴承组件转动连接在混气筒的上端内部，搅拌轴上设有位于混气筒内的多层搅拌叶片，搅拌叶片自上而下的回转半径逐渐增大。
混气筒上端为水平面，混气筒上端部固定设有上尖下粗呈圆锥形的分散导气柱，分散导气柱上下端面开设有内螺纹孔，混气筒上端部开设有上粗下细的台阶孔，台阶孔的较粗段下部安装有轴承，搅拌轴上端穿过台阶孔较细段伸入装配到轴承内圈，台阶孔的较粗段内部螺纹连接有用于定位轴承的外螺纹套，外螺纹套露出混气筒上端面的部分伸入并螺纹连接到分散导气柱的内螺纹孔内，分散导气柱下端面与混气筒上端面压接配合。
进气管接头设有五个，其中一个进气管接头的中心线与分散导气柱的中心线重合，另四个进气管接头围绕分散导气柱的中心线均匀布置；
液体雾化组件包括沿反应筒径向方向设置的两根喷液管，喷液管穿过反应筒的筒壁，两根喷液管垂直且上下交错布置，两根喷液管的内端封堵，每根喷液管上均设有位于反应筒内并朝上喷射的雾化喷头。
固体原料定量进料机构包括支架、步进电机、料斗、储料筒和下料管，支架安装在进料筒的外侧壁，步进电机和储料筒均安装在支架上，储料筒水平设置，料斗固定设在储料筒顶部，储料筒顶部设有与料斗下端口连通的进料口，下料管倾斜设置，下料管穿过进气筒与混气筒连接，下料管上端口为扁平状矩形结构，下料管上端口连接在储料筒邻近进气筒一侧的下部，下料管的横截面为上大下小的四棱方管结构，储料筒内部同轴线转动设有转轴，步进电机的主轴通过联轴器与转轴一端连接，转轴上沿圆周方向均匀设有五块隔板，隔板的横截面为扇形结构，隔板外圆与储料筒内圆滑动密封连接，相邻两块隔板之间与储料筒内壁之间形成一个扇形定量料室，扇形定量料室的弦长小于进料口的宽度和下料管上端口的高度。
反应筒包括上圆锥筒和下圆柱筒，上圆锥筒为上粗下细结构，上圆锥筒上端环面与外螺纹筒下端环面接触并通过沉头螺栓连接为一体，上圆锥筒内部和下圆柱筒内上部设有反应电加热丝，上圆锥筒内壁设有温度传感器。
固液分离器包括成长方体形状的箱体，反应筒下端外侧固定设有法兰盘，法兰盘通过螺栓与箱体顶面固定连接，箱体顶部设有与反应筒内部连通的开口，箱体中部内壁左侧和右侧分别固定设有左支板和右支板，箱体左侧面在左支板上方开设有左方孔，箱体右侧面在右支板上方开设有右方孔，左支板和右支板上表面水平设有一块活动筛板，活动筛板上表面水平设有一块固定筛板，箱体左侧面上部设有左连接板，左连接板下部通过左下沉头螺钉与箱体左侧壁固定连接，左连接板上部通过左上沉头螺栓与固定筛板左侧边固定连接，箱体右侧面上部设有右连接板，右连接板下部通过右下沉头螺钉与箱体右侧壁固定连接，右连接板上部通过右上沉头螺栓与固定筛板右侧边固定连接，左连接板上螺纹连接有至少两个沿前后方向间隔布置的左调节螺杆，左调节螺杆右端与活动筛板左侧边压接，右连接板上螺纹连接有至少两个沿前后方向间隔布置的右调节螺杆，右调节螺杆右端与活动筛板右侧边压接；
固定筛板上表面、箱体前侧内壁、箱体后侧内壁和箱体顶部内壁形成的矩形通道内滑动设有左方柱塞和右方柱塞，左方柱塞和右方柱塞的四周均设有滑动密封条，左方柱塞左侧面设有左直线驱动机构，右方柱塞右侧面设有右直线驱动机构。
左方柱塞和右方柱塞内部均设有电加热棒；箱体下侧部设有出液管，出液管上设有出液阀；箱体下部设有位置高于出液管的排气管，排气管上设有排气阀；左方柱塞右侧面和右方柱塞左侧面沿前后方向均开设有安装槽，安装槽内设有灭菌灯管，安装槽的开口处设有与方柱塞表面齐平的透明板。
固定筛板上的上筛孔和活动筛板上的下筛孔的数量、行间距及孔距均相等，活动筛板沿左右方向移动可实现下筛孔与上筛孔对应贯通、相互错开或调节上下通透截面积。
固定筛板左侧沿前后方向开设有一条负压抽吸口，箱体左侧面距离负压抽吸口的距离稍大于左方柱塞的厚度，活动筛板上在负压抽吸口正下方开设有缓冲长孔，缓冲长孔沿前后方向的长度小于活动筛板的长度，缓冲长孔沿左右方向的宽度大于负压抽吸口的宽度，固定筛板下表面固定连接有与负压抽吸口连接的扁平状且上长下窄的锥形导气罩，锥形导气罩下端连接有一根负压抽吸管，负压抽吸管向左折弯穿出箱体左侧面并连接有快速接头。
采用上述技术方案，本发明的多功能在于在使用时，可多种气体之间的混合以及进行相关化学反应，可以使气体、液体和固体均匀混合后共同进行化学反应，也可以进行一种或多种气体与液体之间化学反应，还可以两种液体之间进行化学反应，还可以进行多种固体颗粒或粉末进行定量混合，也可以进行气体与固体颗粒或粉末的定量混合。此外还可以进行气体、固体和液体进行分离，并对反应后的固体粉末进行烘干、和消毒灭菌处理，并将粉末负压收集。
具体操作过程如下：
1）进行多种气体之间的混合以及相关化学反应：五个进气管接头分别螺纹连接有堵盖，先打开一个堵盖，抽真空泵连接该进气管接头对装置内部进行抽真空，抽真空完成后，将需要混合或反应的不同气体的气管分别连接一个进气管接头，不同气体可定量输入到进气筒内（定量可设定气罐向进气筒内输入气体的量），气体经过分散导向柱向下，先在混气筒外圆周表面的空间内进行初步混合，再通过混气筒上的进气孔进入到混气筒内，中空电机通过驱动杆带动搅拌轴旋转，搅拌轴上的搅拌叶片对进入到混气筒内的气体进行搅拌混合，若仅仅是多种气体均匀混合，在混气筒内混合均匀的多种气体通过反应筒，此时闸阀打开，活动筛板上的下筛孔与固定筛板上的上筛孔对应通透，混合气体在固定筛板表面受到阻挡并可再次进行混合后通过上筛孔、下筛孔进入到箱体下部空间，最后通过排气管排出对混合气体进行收集。
混合均匀的多种气体若在常温下可以反应就在混合的同时进行反应，若需要加热到一定温度时，可将反应筒筒壁内的反应电加热丝、左方柱塞和右方柱塞内部均设有电加热棒通电，混合气体在反应筒和箱体上部的空间内进行反应，此时闸阀打开，活动筛板上的下筛孔与固定筛板上的上筛孔错开，箱体上部的左方柱塞和右方柱塞之间的空腔处于封闭状态，气体在该空间内产生化学反应，产生新的固体物质落到固定筛板上。反应完全后，若反应产物只有固体物质，就直接将负压抽吸管外端的快速接头连接负压泵，先将左方柱塞向左移动到负压抽吸口的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板上抽出；若反应产物既有固体也有水或其他液体，此时旋转左调节螺杆和右调节螺杆，使活动筛板缓慢水平移动，上筛孔与下筛孔之间产生微小间隙，水或其他液体从微小间隙内留到箱体下部，然后向左移动右方柱塞，向右移动左方柱塞，将固体物质向左收拢，同时温度较高的左方柱塞和右方柱塞对固体物质进行烘干，烘干后接将负压抽吸管外端的快速接头连接负压泵，将左方柱塞向左移动到负压抽吸口的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板上抽出。
2）使气体、液体和固体均匀混合后共同进行化学反应：先对装置内进行抽真空，将一种或多种气体气管分别连接一个一个进气管接头，不同气体可定量输入到进气筒内，气体经过分散导向柱向下，先在混气筒外圆周表面的空间内进行初步混合，再通过混气筒上的进气孔进入到混气筒内；同时，固体原料定量进料机构的料斗内盛装固体颗粒或粉末，若需要多种固体颗粒或粉末进行混合，可在不同的料斗内装入不同的固体颗粒或粉料，步进电机驱动转轴和隔板转动，当扇形定量料室转动到与料斗对应连通时，料斗内的颗粒或粉末进入并充满扇形定量料室，通过扇形定量料室的容量以及颗粒或粉末的密度即可算出每个扇形定量料室内盛装的颗粒或粉末的重量，当盛装颗粒或粉末的扇形定量料室转动到下料管上端口时，颗粒或粉末自动落入到下料管内，再顺着下料管向下进入到混气筒内，在混气筒内与气体进行混合，中空电机通过驱动杆带动搅拌轴旋转，搅拌轴上的搅拌叶片对进入到混气筒内的气体和固体物料进行搅拌混合，起到良好的混合效果。待参加反应的液体一种或二种分别通过液体泵抽取到喷液管，再由喷液管上的雾化喷头向上喷出与混合均匀的气固混合物接触发生化学反应，此时闸阀关闭，若需要较高的温度，可将反应筒筒壁内的反应电加热丝通电对反应筒内部进行加热，直到在反应筒内反应完全后，打开闸阀，反应产物落到箱体内的固定筛板上，此时活动筛板上的下筛孔与固定筛板上的上筛孔错开，箱体上部的左方柱塞和右方柱塞之间的空腔处于封闭状态。若反应产物只有固体物质，就直接将负压抽吸管外端的快速接头连接负压泵，先将左方柱塞向左移动到负压抽吸口的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板上抽出；若反应物质既有固体也有水或其他液体，此时旋转左调节螺杆和右调节螺杆（一侧的调节螺栓松开，另一侧的调节螺杆顶压活动筛板），使活动筛板缓慢水平移动，上筛孔与下筛孔之间产生微小间隙，水或其他液体从微小间隙内留到箱体下部，然后向左移动右方柱塞，向右移动左方柱塞，将固体物质向左收拢，同时温度较高的左方柱塞和右方柱塞对固体物质进行烘干，烘干后接将负压抽吸管外端的快速接头连接负压泵，将左方柱塞向左移动到负压抽吸口的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板上抽出。
3）一种或多种气体与液体之间化学反应：先对装置抽真空，然后将气管连接进气管接头，定量的气体由气泵或气罐输送到进气筒内，气体通过进气孔进入到混气筒内，若一种气体，不用启动中空电机，若二种以上的气体，启动中空电机，搅拌叶片旋转将多种气体先进行混合，然后混合均匀后的气体向下移动，与待参加反应的液体一种或二种分别通过液体泵抽取到喷液管，再由喷液管上的雾化喷头向上喷出与混合均匀的气固混合物接触发生化学反应，此时闸阀关闭，若需要较高的温度，可将反应筒筒壁内的反应电加热丝通电对反应筒内部进行加热，直到在反应筒内反应完全后，打开闸阀，反应产物落到箱体内的固定筛板上。反应产物若是纯液体，就直接将活动筛板上的下筛孔和固定筛板上的上筛孔对应通透，液体流入到箱体下部空间，最后通过出液管排出收集。若反应产物只有固体物质，就直接将负压抽吸管外端的快速接头连接负压泵，先将左方柱塞向左移动到负压抽吸口的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板上抽出；若反应产物既有固体也有水或其他液体，此时旋转左调节螺杆和右调节螺杆（一侧的调节螺栓松开，另一侧的调节螺杆顶压活动筛板），使活动筛板缓慢水平移动，上筛孔与下筛孔之间产生微小间隙，水或其他液体从微小间隙内留到箱体下部，然后向左移动右方柱塞，向右移动左方柱塞，将固体物质向左收拢，同时温度较高的左方柱塞和右方柱塞对固体物质进行烘干，烘干后接将负压抽吸管外端的快速接头连接负压泵，将左方柱塞向左移动到负压抽吸口的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板上抽出。
4）两种液体之间进行化学反应：闸阀关闭，与待参加反应的两种液体分别通过液体泵抽取到喷液管，再由喷液管上的雾化喷头向上喷出，两种液体接触发生化学反应，反应若需要较高的温度，可将反应筒筒壁内的反应电加热丝通电对反应筒内部进行加热，液体汇集闸阀上方的空间内，两种液体可以继续反应，直到在反应筒内反应完全后，打开闸阀，反应产物落到箱体内的固定筛板上。两种液体的反应产物通常还是溶液，因此，此时可以使上筛孔与下筛孔上下对应通透，液体流入到箱体下部空间，最后通过出液管排出收集。当然，若需要三种以上的液体进行反应时，可以在反应筒内再设置多根径向布置的喷液管，喷液管上也设置雾化喷头。
5）多种固体颗粒或粉末进行定量混合：每个固体原料定量进料机构的料斗内分别盛装一种固体颗粒或粉末，步进电机驱动转轴和隔板转动，当扇形定量料室转动到与料斗对应连通时，料斗内的颗粒或粉末进入并充满扇形定量料室，通过扇形定量料室的容量以及颗粒或粉末的密度即可算出每个扇形定量料室内盛装的颗粒或粉末的重量，当盛装颗粒或粉末的扇形定量料室转动到下料管上端口时，颗粒或粉末自动落入到下料管内，再顺着下料管向下进入到混气筒内，在混气筒内与气体进行混合，中空电机通过驱动杆带动搅拌轴旋转，搅拌轴上的搅拌叶片对进入到混气筒内的气体和固体物料进行搅拌混合，起到良好的混合效果。
每个固体原料定量进料机构的每个扇形定量料室的容量均相同，因此，各原料混合比例可采用向混气筒内供送不同数量扇形定量料室内盛装的颗粒或粉末物料，以达到对应比例的良好混合。
混合后的物料经过反应筒落入到固定筛板上，活动筛板上的下筛孔与固定筛板上的上筛孔错开，箱体上部的左方柱塞和右方柱塞之间的空腔处于封闭状态。然后将负压抽吸管外端的快速接头连接负压泵，先将左方柱塞向左移动到负压抽吸口的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板上抽出。
6）进行气体与固体颗粒或粉末的定量混合：先对装置内进行抽真空，将一种或多种气体气管分别连接一个一个进气管接头，不同气体可定量输入到进气筒内，气体经过分散导向柱向下，先在混气筒外圆周表面的空间内进行初步混合，再通过混气筒上的进气孔进入到混气筒内；同时，固体原料定量进料机构的料斗内盛装固体颗粒或粉末，若需要多种固体颗粒或粉末进行混合，可在不同的料斗内装入不同的固体颗粒或粉料，步进电机驱动转轴和隔板转动，当扇形定量料室转动到与料斗对应连通时，料斗内的颗粒或粉末进入并充满扇形定量料室，通过扇形定量料室的容量以及颗粒或粉末的密度即可算出每个扇形定量料室内盛装的颗粒或粉末的重量，当盛装颗粒或粉末的扇形定量料室转动到下料管上端口时，颗粒或粉末自动落入到下料管内，再顺着下料管向下进入到混气筒内，在混气筒内与气体进行混合，中空电机通过驱动杆带动搅拌轴旋转，搅拌轴上的搅拌叶片对进入到混气筒内的气体和固体物料进行搅拌混合。混合后的粉末和气体通过下料筒向下进入箱体内上部，通过负压抽气管排出并收集。
本发明中的混气筒不仅可以混合气体，而且还可以气固混合，还可以固固混合。混气筒采用上细下粗的圆锥筒结构，气体自上而下进入进气筒，可以沿混气筒的外圆周表面向下并逐步向圆周方向扩散，气体之间初步进行混合，并通过混气筒上的进气孔进入混气筒，在混气筒内搅拌叶片的旋转作用下，进一步提高混合效果。
采用中空电机（市场上可购置的常规设备）带动搅拌轴和搅拌叶片旋转，搅拌轴上端采用轴承旋转定位，轴承安装在混气筒上端中心处开设有的台阶孔内，通过外螺纹套下端压接轴承，外螺纹套上部螺纹连接一个与混气筒锥度相同的分散导气柱，起到导流分散进气筒上端部中心处设置的进气管接头向下喷出的气体，并具有对轴承防尘的效果。
固体原料定量进料机构采用步进电机带动转轴，转轴上设置五块隔板，相邻两块隔板之间与储料筒内壁之间形成一个扇形定量料室，通过步进电机带动扇形定量料室的旋转，固体原料由进料斗落入到扇形定量料室内，盛装满原料的扇形定量料室转动到下料管上端口时，自动落到下料管内，沿着下料管内壁滑落到混气筒内进行混合。这种定量加料的方式操作简单，自动化程度高，加料量精确，加料量为一个扇形定量料室容量的整数倍。
混气筒下端一体设置外螺纹筒，通过外螺纹筒与进气筒螺纹连接实现密封及固定连接，反应筒上端环面与外螺纹筒下端环面接触并通过沉头螺栓连接为一体，反应筒下端外侧固定设有法兰盘，法兰盘通过螺栓与箱体顶面固定连接，这种连接方式方便安装和拆卸，在每次实验完成后可方便对装置内部进行清理。
液体雾化组件采用多根沿反应筒径向布置的喷液管，喷液管上设置向上喷射的雾化喷头，雾化喷头将液体雾化与固体粉末或气体进行混合或反应，由于气流方向与雾化喷射方向相反，这样就会使接触面积更大，反应效率更高。反应筒采用上部的圆锥段和下部的圆柱段，这样起到向下导向并聚拢气流的作用，随着气流向下移动，提高雾化的液体与气体的接触反应密度。
在经过反应筒内化学反应后的的产物落入到固液分离器的箱体内上部，反应产物若全部是固体粉末，可以直接负压抽出箱体。若反应产物是固液混合物，可以先进行固液分离，固液分离通过调节活动筛板的左右水平位置调节上筛孔与下筛孔之间错开的间隙大小，使液体向下流到箱体下部空间，固体仍然留到固定筛板上，对固体反应物的取出采用先将左方柱塞和右方柱塞内部的电加热棒通电，对固体反应物进行加热干燥脱水，加热温度不宜过高，过高可能会使固体反应物的特性改变，干燥完成后，在通过负压将固定体粉末抽出箱体。负压抽取固体粉末过程时，可将上筛孔与下筛孔对应慢慢通透，并打开排气阀，这样可将上筛孔内隐藏的粉末抽出。当实验结束后，若上筛孔内还留有残渣，可将负压抽吸管外端的快速接头连接正压风机，打开出液阀，关闭闸阀，向左方柱塞和右方柱塞之间的箱体内注入高压空气，高压空气将将上筛孔内的残渣向下吹到箱体底部，最后由排液管排出。
另外，需要对反应产物的液体或固体粉末进行消毒灭菌时，可打开灭菌灯管（采用紫外线灯管）对左方柱塞和右方柱塞之间的反应物进行消毒灭菌处理。
在不进行负压抽吸时，左方柱塞底面将负压抽吸口封堵。同时将快速接头封闭，确保装置的密封性。
活动筛板上表面和固定筛板下表面之间在加工工艺上具有良好的密封性，在上筛孔与下筛孔错开时，液体在左方柱塞和右方柱塞之间不会泄露。
左连接板和右连接板起到将固定筛板与箱体连接固定的作用。活动筛板采用左调节螺杆和右调节螺杆来一侧顶压一侧定位的方式左右移动调节，调节缓慢以使固体粉末留在固定筛板上，液体落入箱体内下部空间。
左直线驱动机构和右直线驱动机构可采用气缸、液压缸或手动的方式分别对左方柱塞和右方柱塞进行左右驱动。
本发明中的箱体、反应筒、进气筒和混气筒可均采用透明、耐高温、耐腐蚀材料制成，方便实验中对内部的观测，同时适用于很多化学反应。
综上所述，本发明原理科学，结构紧凑，可进行气、液、固相互间的多种化学反应实验，具有的功能多样，方便操作，易于装拆和清理，实用性强，在生物/化学科研、教学领域均有较大的推广应用空间。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中固体原料定量进料机构、进气筒、混气筒和反应筒的放大图；
图3是图1中固液分离器的放大图；
图4是图2中进气筒顶部的进气管接头的俯视图；
图5是图2中液体雾化组件的俯视图；
图6是图3中锥形导气罩和负压抽气管的侧视图。
具体实施方式
如图1-图6所示，本发明的一种生物化学实验用多功能反应装置，包括底部敞口的进气筒1，进气筒1顶部设有若干个进气管接头2，进气筒1内部设有底部敞口的混气筒3，混气筒3上开设有若干个与进气筒1内部连通的进气孔4，进气筒1外圆周设有若干个固体原料定量进料机构5，固体原料定量进料机构5的出料口与混气筒3内部连通，混气筒3下端口连接有上下通透的反应筒6，反应筒6内设有液体雾化组件7，反应筒6上设有位于液体雾化组件7下方的闸阀8，反应筒6下端口连接有固液分离器9。
混气筒3为上细下粗的圆锥筒结构，混气筒3下端一体设有上下通透的外螺纹筒10，外螺纹筒10内径大于混气筒3的最大外径，进气筒1下端口内壁开设有内螺纹，外螺纹筒10外圆与进气筒1内壁螺纹连接，外螺纹筒10内壁同轴线设有中空电机11，中空电机11包括定子和转子，定子和转子均为圆筒形结构，定子的外圆装配在外螺纹筒10的内圆，转子的外圆转动安装在定子的内圆，转子的内圆固定安装有驱动套12，驱动套12内圈沿径向方向设有驱动杆13，驱动杆13中心处设有上下通透的安装套14，安装套14内通过平键连接有一根竖向设置的搅拌轴15，搅拌轴15沿混气筒3的中心线布置，搅拌轴15上端通过轴承组件转动连接在混气筒3的上端内部，搅拌轴15上设有位于混气筒3内的多层搅拌叶片16，搅拌叶片16自上而下的回转半径逐渐增大。
混气筒3上端为水平面，混气筒3上端部固定设有上尖下粗呈圆锥形的分散导气柱17，分散导气柱17上下端面开设有内螺纹孔，混气筒3上端部开设有上粗下细的台阶孔，台阶孔的较粗段下部安装有轴承18，搅拌轴15上端穿过台阶孔较细段伸入装配到轴承18内圈，台阶孔的较粗段内部螺纹连接有用于定位轴承18的外螺纹套19，外螺纹套19露出混气筒3上端面的部分伸入并螺纹连接到分散导气柱17的内螺纹孔内，分散导气柱17下端面与混气筒3上端面压接配合。
进气管接头2设有五个，其中一个进气管接头2的中心线与分散导气柱17的中心线重合，另四个进气管接头2围绕分散导气柱17的中心线均匀布置；
液体雾化组件7包括沿反应筒6径向方向设置的两根喷液管20，喷液管20穿过反应筒6的筒壁，两根喷液管20垂直且上下交错布置，两根喷液管20的内端封堵，每根喷液管20上均设有位于反应筒6内并朝上喷射的雾化喷头21。
固体原料定量进料机构5包括支架22、步进电机（图未示）、料斗24、储料筒25和下料管26，支架22安装在进料筒的外侧壁，步进电机和储料筒25均安装在支架22上，储料筒25水平设置，料斗24固定设在储料筒25顶部，储料筒25顶部设有与料斗24下端口连通的进料口27，下料管26倾斜设置，下料管26穿过进气筒1与混气筒3连接，下料管26上端口为扁平状矩形结构，下料管26上端口连接在储料筒25邻近进气筒1一侧的下部，下料管26的横截面为上大下小的四棱方管结构，储料筒25内部同轴线转动设有转轴28，步进电机的主轴通过联轴器与转轴28一端连接，转轴28上沿圆周方向均匀设有五块隔板23，隔板23的横截面为扇形结构，隔板23外圆与储料筒25内圆滑动密封连接，相邻两块隔板23之间与储料筒25内壁之间形成一个扇形定量料室29，扇形定量料室29的弦长小于进料口27的宽度和下料管26上端口的高度。
反应筒6包括上圆锥筒30和下圆柱筒31，上圆锥筒30为上粗下细结构，上圆锥筒30上端环面与外螺纹筒10下端环面接触并通过沉头螺栓32连接为一体，上圆锥筒30内部和下圆柱筒31内上部设有反应电加热丝33，上圆锥筒30内壁设有温度传感器（图未示）。
固液分离器9包括成长方体形状的箱体35，反应筒6下端外侧固定设有法兰盘34，法兰盘34通过螺栓与箱体35顶面固定连接，箱体35顶部设有与反应筒6内部连通的开口，箱体35中部内壁左侧和右侧分别固定设有左支板36和右支板37，箱体35左侧面在左支板36上方开设有左方孔38，箱体35右侧面在右支板37上方开设有右方孔39，左支板36和右支板37上表面水平设有一块活动筛板40，活动筛板40上表面水平设有一块固定筛板41，箱体35左侧面上部设有左连接板42，左连接板42下部通过左下沉头螺钉43与箱体35左侧壁固定连接，左连接板42上部通过左上沉头螺栓66与固定筛板41左侧边固定连接，箱体35右侧面上部设有右连接板44，右连接板44下部通过右下沉头螺钉45与箱体35右侧壁固定连接，右连接板44上部通过右上沉头螺栓46与固定筛板41右侧边固定连接，左连接板42上螺纹连接有至少两个沿前后方向间隔布置的左调节螺杆47，左调节螺杆47右端与活动筛板40左侧边压接，右连接板44上螺纹连接有至少两个沿前后方向间隔布置的右调节螺杆48，右调节螺杆48右端与活动筛板40右侧边压接；
固定筛板41上表面、箱体35前侧内壁、箱体35后侧内壁和箱体35顶部内壁形成的矩形通道内滑动设有左方柱塞49和右方柱塞50，左方柱塞49和右方柱塞50的四周均设有滑动密封条51，左方柱塞49左侧面设有左直线驱动机构，右方柱塞50右侧面设有右直线驱动机构。
左方柱塞49和右方柱塞50内部均设有电加热棒52；箱体35下侧部设有出液管53，出液管53上设有出液阀54；箱体35下部设有位置高于出液管53的排气管55，排气管55上设有排气阀56；左方柱塞49右侧面和右方柱塞50左侧面沿前后方向均开设有安装槽，安装槽内设有灭菌灯管57，安装槽的开口处设有与方柱塞表面齐平的透明板58。
固定筛板41上的上筛孔59和活动筛板40上的下筛孔60的数量、行间距及孔距均相等，活动筛板40沿左右方向移动可实现下筛孔60与上筛孔59对应贯通、相互错开或调节上下通透截面积。
固定筛板41左侧沿前后方向开设有一条负压抽吸口61，箱体35左侧面距离负压抽吸口61的距离稍大于左方柱塞49的厚度，活动筛板40上在负压抽吸口61正下方开设有缓冲长孔62，缓冲长孔62沿前后方向的长度小于活动筛板40的长度，缓冲长孔62沿左右方向的宽度大于负压抽吸口61的宽度，固定筛板41下表面固定连接有与负压抽吸口61连接的扁平状且上长下窄的锥形导气罩63，锥形导气罩63下端连接有一根负压抽吸管64，负压抽吸管64向左折弯穿出箱体35左侧面并连接有快速接头65。
本发明的多功能在于在使用时，可多种气体之间的混合以及进行相关化学反应，可以使气体、液体和固体均匀混合后共同进行化学反应，也可以进行一种或多种气体与液体之间化学反应，还可以两种液体之间进行化学反应，还可以进行多种固体颗粒或粉末进行定量混合，也可以进行气体与固体颗粒或粉末的定量混合。此外还可以进行气体、固体和液体进行分离，并对反应后的固体粉末进行烘干、和消毒灭菌处理，并将粉末负压收集。
具体操作过程如下：
1）进行多种气体之间的混合以及相关化学反应：五个进气管接头2分别螺纹连接有堵盖，先打开一个堵盖，抽真空泵连接该进气管接头2对装置内部进行抽真空，抽真空完成后，将需要混合或反应的不同气体的气管分别连接一个进气管接头2，不同气体可定量输入到进气筒1内（定量可设定气罐向进气筒1内输入气体的量），气体经过分散导向柱向下，先在混气筒3外圆周表面的空间内进行初步混合，再通过混气筒3上的进气孔4进入到混气筒3内，中空电机11通过驱动杆13带动搅拌轴15旋转，搅拌轴15上的搅拌叶片16对进入到混气筒3内的气体进行搅拌混合，若仅仅是多种气体均匀混合，在混气筒3内混合均匀的多种气体通过反应筒6，此时闸阀8打开，活动筛板40上的下筛孔60与固定筛板41上的上筛孔59对应通透，混合气体在固定筛板41表面受到阻挡并可再次进行混合后通过上筛孔59、下筛孔60进入到箱体35下部空间，最后通过排气管55排出对混合气体进行收集。
混合均匀的多种气体若在常温下可以反应就在混合的同时进行反应，若需要加热到一定温度时，可将反应筒6筒壁内的反应电加热丝33、左方柱塞49和右方柱塞50内部均设有电加热棒52通电，混合气体在反应筒6和箱体35上部的空间内进行反应，此时闸阀8打开，活动筛板40上的下筛孔60与固定筛板41上的上筛孔59错开，箱体35上部的左方柱塞49和右方柱塞50之间的空腔处于封闭状态，气体在该空间内产生化学反应，产生新的固体物质落到固定筛板41上。反应完全后，若反应产物只有固体物质，就直接将负压抽吸管64外端的快速接头65连接负压泵，先将左方柱塞49向左移动到负压抽吸口61的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板41上抽出；若反应产物既有固体也有水或其他液体，此时旋转左调节螺杆47和右调节螺杆48，使活动筛板40缓慢水平移动，上筛孔59与下筛孔60之间产生微小间隙，水或其他液体从微小间隙内留到箱体35下部，然后向左移动右方柱塞50，向右移动左方柱塞49，将固体物质向左收拢，同时温度较高的左方柱塞49和右方柱塞50对固体物质进行烘干，烘干后接将负压抽吸管64外端的快速接头65连接负压泵，将左方柱塞49向左移动到负压抽吸口61的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板41上抽出。
2）使气体、液体和固体均匀混合后共同进行化学反应：先对装置内进行抽真空，将一种或多种气体气管分别连接一个一个进气管接头2，不同气体可定量输入到进气筒1内，气体经过分散导向柱向下，先在混气筒3外圆周表面的空间内进行初步混合，再通过混气筒3上的进气孔4进入到混气筒3内；同时，固体原料定量进料机构5的料斗24内盛装固体颗粒或粉末，若需要多种固体颗粒或粉末进行混合，可在不同的料斗24内装入不同的固体颗粒或粉料，步进电机驱动转轴28和隔板23转动，当扇形定量料室29转动到与料斗24对应连通时，料斗24内的颗粒或粉末进入并充满扇形定量料室29，通过扇形定量料室29的容量以及颗粒或粉末的密度即可算出每个扇形定量料室29内盛装的颗粒或粉末的重量，当盛装颗粒或粉末的扇形定量料室29转动到下料管26上端口时，颗粒或粉末自动落入到下料管26内，再顺着下料管26向下进入到混气筒3内，在混气筒3内与气体进行混合，中空电机11通过驱动杆13带动搅拌轴15旋转，搅拌轴15上的搅拌叶片16对进入到混气筒3内的气体和固体物料进行搅拌混合，起到良好的混合效果。待参加反应的液体一种或二种分别通过液体泵抽取到喷液管20，再由喷液管20上的雾化喷头21向上喷出与混合均匀的气固混合物接触发生化学反应，此时闸阀8关闭，若需要较高的温度，可将反应筒6筒壁内的反应电加热丝33通电对反应筒6内部进行加热，直到在反应筒6内反应完全后，打开闸阀8，反应产物落到箱体35内的固定筛板41上，此时活动筛板40上的下筛孔60与固定筛板41上的上筛孔59错开，箱体35上部的左方柱塞49和右方柱塞50之间的空腔处于封闭状态。若反应产物只有固体物质，就直接将负压抽吸管64外端的快速接头65连接负压泵，先将左方柱塞49向左移动到负压抽吸口61的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板41上抽出；若反应物质既有固体也有水或其他液体，此时旋转左调节螺杆47和右调节螺杆48（一侧的调节螺栓松开，另一侧的调节螺杆顶压活动筛板40），使活动筛板40缓慢水平移动，上筛孔59与下筛孔60之间产生微小间隙，水或其他液体从微小间隙内留到箱体35下部，然后向左移动右方柱塞50，向右移动左方柱塞49，将固体物质向左收拢，同时温度较高的左方柱塞49和右方柱塞50对固体物质进行烘干，烘干后接将负压抽吸管64外端的快速接头65连接负压泵，将左方柱塞49向左移动到负压抽吸口61的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板41上抽出。
3）一种或多种气体与液体之间化学反应：先对装置抽真空，然后将气管连接进气管接头2，定量的气体由气泵或气罐输送到进气筒1内，气体通过进气孔4进入到混气筒3内，若一种气体，不用启动中空电机11，若二种以上的气体，启动中空电机11，搅拌叶片16旋转将多种气体先进行混合，然后混合均匀后的气体向下移动，与待参加反应的液体一种或二种分别通过液体泵抽取到喷液管20，再由喷液管20上的雾化喷头21向上喷出与混合均匀的气固混合物接触发生化学反应，此时闸阀8关闭，若需要较高的温度，可将反应筒6筒壁内的反应电加热丝33通电对反应筒6内部进行加热，直到在反应筒6内反应完全后，打开闸阀8，反应产物落到箱体35内的固定筛板41上。反应产物若是纯液体，就直接将活动筛板40上的下筛孔60和固定筛板41上的上筛孔59对应通透，液体流入到箱体35下部空间，最后通过出液管53排出收集。若反应产物只有固体物质，就直接将负压抽吸管64外端的快速接头65连接负压泵，先将左方柱塞49向左移动到负压抽吸口61的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板41上抽出；若反应产物既有固体也有水或其他液体，此时旋转左调节螺杆47和右调节螺杆48（一侧的调节螺栓松开，另一侧的调节螺杆顶压活动筛板40），使活动筛板40缓慢水平移动，上筛孔59与下筛孔60之间产生微小间隙，水或其他液体从微小间隙内留到箱体35下部，然后向左移动右方柱塞50，向右移动左方柱塞49，将固体物质向左收拢，同时温度较高的左方柱塞49和右方柱塞50对固体物质进行烘干，烘干后接将负压抽吸管64外端的快速接头65连接负压泵，将左方柱塞49向左移动到负压抽吸口61的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板41上抽出。
4）两种液体之间进行化学反应：闸阀8关闭，与待参加反应的两种液体分别通过液体泵抽取到喷液管20，再由喷液管20上的雾化喷头21向上喷出，两种液体接触发生化学反应，反应若需要较高的温度，可将反应筒6筒壁内的反应电加热丝33通电对反应筒6内部进行加热，液体汇集闸阀8上方的空间内，两种液体可以继续反应，直到在反应筒6内反应完全后，打开闸阀8，反应产物落到箱体35内的固定筛板41上。两种液体的反应产物通常还是溶液，因此，此时可以使上筛孔59与下筛孔60上下对应通透，液体流入到箱体35下部空间，最后通过出液管53排出收集。当然，若需要三种以上的液体进行反应时，可以在反应筒6内再设置多根径向布置的喷液管20，喷液管20上也设置雾化喷头21。
5）多种固体颗粒或粉末进行定量混合：每个固体原料定量进料机构5的料斗24内分别盛装一种固体颗粒或粉末，步进电机驱动转轴28和隔板23转动，当扇形定量料室29转动到与料斗24对应连通时，料斗24内的颗粒或粉末进入并充满扇形定量料室29，通过扇形定量料室29的容量以及颗粒或粉末的密度即可算出每个扇形定量料室29内盛装的颗粒或粉末的重量，当盛装颗粒或粉末的扇形定量料室29转动到下料管26上端口时，颗粒或粉末自动落入到下料管26内，再顺着下料管26向下进入到混气筒3内，在混气筒3内与气体进行混合，中空电机11通过驱动杆13带动搅拌轴15旋转，搅拌轴15上的搅拌叶片16对进入到混气筒3内的气体和固体物料进行搅拌混合，起到良好的混合效果。
每个固体原料定量进料机构5的每个扇形定量料室29的容量均相同，因此，各原料混合比例可采用向混气筒3内供送不同数量扇形定量料室29内盛装的颗粒或粉末物料，以达到对应比例的良好混合。
混合后的物料经过反应筒6落入到固定筛板41上，活动筛板40上的下筛孔60与固定筛板41上的上筛孔59错开，箱体35上部的左方柱塞49和右方柱塞50之间的空腔处于封闭状态。然后将负压抽吸管64外端的快速接头65连接负压泵，先将左方柱塞49向左移动到负压抽吸口61的左侧，在负压抽吸的作用下将产生的固体物质从固定筛板41上抽出。
6）进行气体与固体颗粒或粉末的定量混合：先对装置内进行抽真空，将一种或多种气体气管分别连接一个一个进气管接头2，不同气体可定量输入到进气筒1内，气体经过分散导向柱向下，先在混气筒3外圆周表面的空间内进行初步混合，再通过混气筒3上的进气孔4进入到混气筒3内；同时，固体原料定量进料机构5的料斗24内盛装固体颗粒或粉末，若需要多种固体颗粒或粉末进行混合，可在不同的料斗24内装入不同的固体颗粒或粉料，步进电机驱动转轴28和隔板23转动，当扇形定量料室29转动到与料斗24对应连通时，料斗24内的颗粒或粉末进入并充满扇形定量料室29，通过扇形定量料室29的容量以及颗粒或粉末的密度即可算出每个扇形定量料室29内盛装的颗粒或粉末的重量，当盛装颗粒或粉末的扇形定量料室29转动到下料管26上端口时，颗粒或粉末自动落入到下料管26内，再顺着下料管26向下进入到混气筒3内，在混气筒3内与气体进行混合，中空电机11通过驱动杆13带动搅拌轴15旋转，搅拌轴15上的搅拌叶片16对进入到混气筒3内的气体和固体物料进行搅拌混合。混合后的粉末和气体通过下料筒向下进入箱体35内上部，通过负压抽气管排出并收集。
本发明中的混气筒3不仅可以混合气体，而且还可以气固混合，还可以固固混合。混气筒3采用上细下粗的圆锥筒结构，气体自上而下进入进气筒1，可以沿混气筒3的外圆周表面向下并逐步向圆周方向扩散，气体之间初步进行混合，并通过混气筒3上的进气孔4进入混气筒3，在混气筒3内搅拌叶片16的旋转作用下，进一步提高混合效果。
采用中空电机11（市场上可购置的常规设备）带动搅拌轴15和搅拌叶片16旋转，搅拌轴15上端采用轴承18旋转定位，轴承18安装在混气筒3上端中心处开设有的台阶孔内，通过外螺纹套19下端压接轴承18，外螺纹套19上部螺纹连接一个与混气筒3锥度相同的分散导气柱17，起到导流分散进气筒1上端部中心处设置的进气管接头2向下喷出的气体，并具有对轴承18防尘的效果。
固体原料定量进料机构5采用步进电机带动转轴28，转轴28上设置五块隔板23，相邻两块隔板23之间与储料筒25内壁之间形成一个扇形定量料室29，通过步进电机带动扇形定量料室29的旋转，固体原料由进料斗24落入到扇形定量料室29内，盛装满原料的扇形定量料室29转动到下料管26上端口时，自动落到下料管26内，沿着下料管26内壁滑落到混气筒3内进行混合。这种定量加料的方式操作简单，自动化程度高，加料量精确，加料量为一个扇形定量料室29容量的整数倍。
混气筒3下端一体设置外螺纹筒10，通过外螺纹筒10与进气筒1螺纹连接实现密封及固定连接，反应筒6上端环面与外螺纹筒10下端环面接触并通过沉头螺栓连接为一体，反应筒6下端外侧固定设有法兰盘34，法兰盘34通过螺栓与箱体35顶面固定连接，这种连接方式方便安装和拆卸，在每次实验完成后可方便对装置内部进行清理。
液体雾化组件7采用多根沿反应筒6径向布置的喷液管20，喷液管20上设置向上喷射的雾化喷头21，雾化喷头21将液体雾化与固体粉末或气体进行混合或反应，由于气流方向与雾化喷射方向相反，这样就会使接触面积更大，反应效率更高。反应筒6采用上部的圆锥段和下部的圆柱段，这样起到向下导向并聚拢气流的作用，随着气流向下移动，提高雾化的液体与气体的接触反应密度。
在经过反应筒6内化学反应后的的产物落入到固液分离器9的箱体35内上部，反应产物若全部是固体粉末，可以直接负压抽出箱体35。若反应产物是固液混合物，可以先进行固液分离，固液分离通过调节活动筛板40的左右水平位置调节上筛孔59与下筛孔60之间错开的间隙大小，使液体向下流到箱体35下部空间，固体仍然留到固定筛板41上，对固体反应物的取出采用先将左方柱塞49和右方柱塞50内部的电加热棒52通电，对固体反应物进行加热干燥脱水，加热温度不宜过高，过高可能会使固体反应物的特性改变，干燥完成后，在通过负压将固定体粉末抽出箱体35。负压抽取固体粉末过程时，可将上筛孔59与下筛孔60对应慢慢通透，并打开排气阀56，这样可将上筛孔59内隐藏的粉末抽出。当实验结束后，若上筛孔59内还留有残渣，可将负压抽吸管64外端的快速接头65连接正压风机，打开出液阀54，关闭闸阀8，向左方柱塞49和右方柱塞50之间的箱体35内注入高压空气，高压空气将将上筛孔59内的残渣向下吹到箱体35底部，最后由排液管排出。
另外，需要对反应产物的液体或固体粉末进行消毒灭菌时，可打开灭菌灯管57（采用紫外线灯管）对左方柱塞49和右方柱塞50之间的反应物进行消毒灭菌处理。
在不进行负压抽吸时，左方柱塞49底面将负压抽吸口61封堵。同时将快速接头65封闭，确保装置的密封性。
活动筛板40上表面和固定筛板41下表面之间在加工工艺上具有良好的密封性，在上筛孔59与下筛孔60错开时，液体在左方柱塞49和右方柱塞50之间不会泄露。
左连接板42和右连接板44起到将固定筛板41与箱体35连接固定的作用。活动筛板40采用左调节螺杆47和右调节螺杆48来一侧顶压一侧定位的方式左右移动调节，调节缓慢以使固体粉末留在固定筛板41上，液体落入箱体35内下部空间。
左直线驱动机构和右直线驱动机构可采用气缸、液压缸或手动的方式分别对左方柱塞49和右方柱塞50进行左右驱动。
本发明中的箱体35、反应筒6、进气筒1和混气筒3可均采用透明、耐高温、耐腐蚀材料制成，方便实验中对内部的观测，同时适用于很多化学反应。
另外，左方柱塞49和右方柱塞50也可以抽出箱体35，对箱体 35内部进行彻底清理。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：包括底部敞口的进气筒，进气筒顶部设有若干个进气管接头，进气筒内部设有底部敞口的混气筒，混气筒上开设有若干个与进气筒内部连通的进气孔，进气筒外圆周设有若干个固体原料定量进料机构，固体原料定量进料机构的出料口与混气筒内部连通，混气筒下端口连接有上下通透的反应筒，反应筒内设有液体雾化组件，反应筒上设有位于液体雾化组件下方的闸阀，反应筒下端口连接有固液分离器。
2.根据权利要求1所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：混气筒为上细下粗的圆锥筒结构，混气筒下端一体设有上下通透的外螺纹筒，外螺纹筒内径大于混气筒的最大外径，进气筒下端口内壁开设有内螺纹，外螺纹筒外圆与进气筒内壁螺纹连接，外螺纹筒内壁同轴线设有中空电机，中空电机包括定子和转子，定子和转子均为圆筒形结构，定子的外圆装配在外螺纹筒的内圆，转子的外圆转动安装在定子的内圆，转子的内圆固定安装有驱动套，驱动套内圈沿径向方向设有驱动杆，驱动杆中心处设有上下通透的安装套，安装套内通过平键连接有一根竖向设置的搅拌轴，搅拌轴沿混气筒的中心线布置，搅拌轴上端通过轴承组件转动连接在混气筒的上端内部，搅拌轴上设有位于混气筒内的多层搅拌叶片，搅拌叶片自上而下的回转半径逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：混气筒上端为水平面，混气筒上端部固定设有上尖下粗呈圆锥形的分散导气柱，分散导气柱上下端面开设有内螺纹孔，混气筒上端部开设有上粗下细的台阶孔，台阶孔的较粗段下部安装有轴承，搅拌轴上端穿过台阶孔较细段伸入装配到轴承内圈，台阶孔的较粗段内部螺纹连接有用于定位轴承的外螺纹套，外螺纹套露出混气筒上端面的部分伸入并螺纹连接到分散导气柱的内螺纹孔内，分散导气柱下端面与混气筒上端面压接配合。
4.根据权利要求3所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：进气管接头设有五个，其中一个进气管接头的中心线与分散导气柱的中心线重合，另四个进气管接头围绕分散导气柱的中心线均匀布置；
液体雾化组件包括沿反应筒径向方向设置的两根喷液管，喷液管穿过反应筒的筒壁，两根喷液管垂直且上下交错布置，两根喷液管的内端封堵，每根喷液管上均设有位于反应筒内并朝上喷射的雾化喷头。
5.根据权利要求4所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：固体原料定量进料机构包括支架、步进电机、料斗、储料筒和下料管，支架安装在进料筒的外侧壁，步进电机和储料筒均安装在支架上，储料筒水平设置，料斗固定设在储料筒顶部，储料筒顶部设有与料斗下端口连通的进料口，下料管倾斜设置，下料管穿过进气筒与混气筒连接，下料管上端口为扁平状矩形结构，下料管上端口连接在储料筒邻近进气筒一侧的下部，下料管的横截面为上大下小的四棱方管结构，储料筒内部同轴线转动设有转轴，步进电机的主轴通过联轴器与转轴一端连接，转轴上沿圆周方向均匀设有五块隔板，隔板的横截面为扇形结构，隔板外圆与储料筒内圆滑动密封连接，相邻两块隔板之间与储料筒内壁之间形成一个扇形定量料室，扇形定量料室的弦长小于进料口的宽度和下料管上端口的高度。
6.根据权利要求5所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：反应筒包括上圆锥筒和下圆柱筒，上圆锥筒为上粗下细结构，上圆锥筒上端环面与外螺纹筒下端环面接触并通过沉头螺栓连接为一体，上圆锥筒内部和下圆柱筒内上部设有反应电加热丝，上圆锥筒内壁设有温度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：固液分离器包括成长方体形状的箱体，反应筒下端外侧固定设有法兰盘，法兰盘通过螺栓与箱体顶面固定连接，箱体顶部设有与反应筒内部连通的开口，箱体中部内壁左侧和右侧分别固定设有左支板和右支板，箱体左侧面在左支板上方开设有左方孔，箱体右侧面在右支板上方开设有右方孔，左支板和右支板上表面水平设有一块活动筛板，活动筛板上表面水平设有一块固定筛板，箱体左侧面上部设有左连接板，左连接板下部通过左下沉头螺钉与箱体左侧壁固定连接，左连接板上部通过左上沉头螺栓与固定筛板左侧边固定连接，箱体右侧面上部设有右连接板，右连接板下部通过右下沉头螺钉与箱体右侧壁固定连接，右连接板上部通过右上沉头螺栓与固定筛板右侧边固定连接，左连接板上螺纹连接有至少两个沿前后方向间隔布置的左调节螺杆，左调节螺杆右端与活动筛板左侧边压接，右连接板上螺纹连接有至少两个沿前后方向间隔布置的右调节螺杆，右调节螺杆右端与活动筛板右侧边压接；
固定筛板上表面、箱体前侧内壁、箱体后侧内壁和箱体顶部内壁形成的矩形通道内滑动设有左方柱塞和右方柱塞，左方柱塞和右方柱塞的四周均设有滑动密封条，左方柱塞左侧面设有左直线驱动机构，右方柱塞右侧面设有右直线驱动机构。
8.根据权利要求7所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：左方柱塞和右方柱塞内部均设有电加热棒；箱体下侧部设有出液管，出液管上设有出液阀；箱体下部设有位置高于出液管的排气管，排气管上设有排气阀；左方柱塞右侧面和右方柱塞左侧面沿前后方向均开设有安装槽，安装槽内设有灭菌灯管，安装槽的开口处设有与方柱塞表面齐平的透明板。
9.根据权利要求7所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：固定筛板上的上筛孔和活动筛板上的下筛孔的数量、行间距及孔距均相等，活动筛板沿左右方向移动可实现下筛孔与上筛孔对应贯通、相互错开或调节上下通透截面积。
10.根据权利要求9所述的一种生物化学实验用多功能反应装置，其特征在于：固定筛板左侧沿前后方向开设有一条负压抽吸口，箱体左侧面距离负压抽吸口的距离稍大于左方柱塞的厚度，活动筛板上在负压抽吸口正下方开设有缓冲长孔，缓冲长孔沿前后方向的长度小于活动筛板的长度，缓冲长孔沿左右方向的宽度大于负压抽吸口的宽度，固定筛板下表面固定连接有与负压抽吸口连接的扁平状且上长下窄的锥形导气罩，锥形导气罩下端连接有一根负压抽吸管，负压抽吸管向左折弯穿出箱体左侧面并连接有快速接头。
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