CN206508963U - 实验室用模块化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实验室用模块化反应装置，解决了现有实验室用反应装置通用性不强，改造费用高等问题。技术方案包括反应模块，还包括有气路控制模块、温度控制模块和产品接收模块，反应模块分别与气路控制模块和产品接收模块可拆式连接；所述温度控制模块控制反应模块和产品接收模块的温度。本实用新型结构简单、易于维护、便于改造和升级、灵活适应不同实验要求。

Description

实验室用模块化反应装置

技术领域

本实用新型涉及化工领域的实验室用模块化反应装置。

背景技术

目前常用的实验室反应装置主要包括固定床反应器、釜式反应器、塔式反应器和流化床反应器等。此种类型的反应装置一般采用定制化设计，一台实验室反应装置根据需要设计成为一个整体，该整体中一般包括仪表箱，反应器、产品收集器等，其中仪表箱中会包含所有控制仪表和调节阀，实现对反应器温度、压力、流量等参数的控制，最后产品从收集器中获取。反应装置根据用户需要进行深度定制是为了实现某种特定的实验条件和控制，但是其弊端在于一旦该实验条件或者实验室目的改变后，该装置多数时候将完全无法使用，只能闲置、废弃或者只能由专业人员进行改装，而且此种改装往往也限于小幅度改造。因为如果出现大幅度进行调整，则其改造时间和经济成本会大幅度增加，最终不如选择重新定制一台新的实验装置。其次，深度定制化的实验装置在平时的使用和维修过程中也会涉及一些问题，例如易耗损部件的更换往往涉及电路、气路和仪表控制系统，因此对于实验室内的科研人员的综合素质和动手能力要求较高，而很多科研单位内的工作人员往往不具备此种能力。

中国专利CN201410490463.0中公布了一种模块化设计的固定床反应装置及其组装方法，但是该固定床反应器是一种工业用的反应装置，设计比较复杂，并不适合实验室使用。实际上，一般的实验室内总是会出现不少实验装置的闲置和废弃的情况，常年累月的闲置最终会导致巨大的资源浪费。对于一个实验室来说，常用实验装置中很多部件是通用的，只是由于深度定制后，将这些部分固定在框架内，造成移动、更换、维修上的不便；或者由于管路接口或者控制电路端口不一致，即使拆解后也无法顺利的连接到另一台装置上。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、易于维护、便于改造和升级、灵活适应不同实验要求的实验室用模块化反应装置。

技术方案包括反应模块，还包括有气路控制模块、温度控制模块和产品接收模块，反应模块分别与气路控制模块和产品接收模块可拆式连接；所述温度控制模块控制反应模块和产品接收模块的温度。

所述气路控制模块包括至少一个并联的气路子模块，所述气路子模块包括通过管路依次连接的过滤器、开关阀、压力表或者压力传感器、减压阀、流量控制器、单向阀和管路接口，所述管路接口与反应模块的气路进口可拆式连接。

所述产品接收模块包括通过管路依连接的接头、开关阀、分离罐、过滤器和背压阀，所述接头与反应模块的产品出口可拆式连接。

所述温度控制模块包括依次连接的温控表、继电器和热源或冷源，所述热源或冷源上设有温度传感器，所述温度传感器与温控表连接，所述热源或冷源为反应模块和产品接收模块供温。

还包括有框架，所述框架由可拆式拼装的左框架、中部框架和右框架组成，所述反应模块设在中部框架上，所述气路控制模块位于左框架或右框架上，所述产品接收模块和温度控制模块设于右框架或左框架上。

所述框架底部设有滚轮。

针对背景技术中存在的问题，发明人将化工领域实验中涉及的各个部件按照控制目的进行分类和模块化设计，气路控制模块用于控制控制供气条件，即反应压力和所需气体流量；温度控制模块用于对实验过程中反应模块和产品接收模块中涉及的温度条件进行控制，实现精确控温和保温；反应模块用于执行实验的反应过程，主要包块实验室常用的搅拌釜式、固定床式、塔式、流化床式等反应器主体；产品接收模块用于对产品初级分离、采集。上述四个模块划分可以最大限度的应对不同的需求，模块间采用可拆式连接，配以通用接口可以方便实验室内的科研人员根据需要对装置进行改造和升级，也极大的方便了不同模块的维护和更换，降低了实验装置的生产、维护和改造成本。

进一步的，通过框架可将各模块进行组装固定，不占用空间，框架本身也可拆装成三个部分，在应用于不同的实验中，需要经常进行更换或改造的部件主要集中在反应模块中，如各种反应器等，将反应模块放置在框架的中部，一方面有利于观察反应的进程，另一方面有利于反应模块与其它模块的快速连接和模块本身的拆装更换，便于管道布置，由于框架本身为拼装结构，必要时，还可直接将装有反应模块的中部框架直接拆装更换即可。

本实用新型结构简单、易于维护、便于改造和升级、灵活适应不同的实验需求，改造升级成本低、能实现快速拆装，大减少了实验室设备经费支出，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型框架拆分状态图；

图3为气路控制模块的示意图；

图4为温度控制模块的示意图；

图5为产品接收模块的示意图。

其中，1-气路控制模块、1.1-过滤器、1.2-开关阀、1.3-压力表或者压力传感器、1.4-减压阀、1.5-流量控制器、1.6-单向阀、1.7-管路接口2-温度控制模块、2.1-温控表、2.2-继电器、2.3-热源或冷源、2.4-温度传感器、3-反应模块、4-产品接收模块、4.1-接头、4.2-开关阀、4.3-分离罐、4.4-过滤器、4.5-背压阀、5-框架、5.1-滚轮、5.2-中部框架、5.3-左框架、5.4-右框架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：

参见图1，本实用新型包括可拆式安装在框架5(底部带有滚轮5.1)的中部框架5.2上反应模块3，左框架5.3上气路控制模块1和右框架5.4上的温度控制模块2和产品接收模块4；所述反应模块3分别与气路控制模块1和产品接收模块4可拆式连接；所述温度控制模块2控制反应模块4和产品接收模块4的温度。所述气路控制模块1包括至少一个并联的气路子模块。如图3所示，本实施例中列举出3个并联的气路子模块，每个气路子模块包括通过管路依次连接的过滤器1.1、开关阀1.2、压力表或者压力传感器1.3、减压阀1.4、流量控制器1.5、单向阀1.6和管路接口1.7，所述管路接口1.7与反应模块3的气路进口可拆式连接。上述各元件可按照实验的压力等级和实际需求选择不同的规格和型号，通过标准插口根据需要在楧块中进行合理更换或增减。多个气路控制子模块之间也可进行灵活的连接和组合，从而方便实现对本实用新型装置气路部分的调整、更换和维修。

所述反应模块3可以选自实验室常用的搅拌釜式、固定床式、塔式、流化床式等反应器主体，根据不同的实验需要可选择不同的反应器，该模块是定制程度最深的部分，因此也是最难实现标准化的部分，将反应模块设计为一个单独的可拆卸模块，以便实现该模块与气路控制模块、温度控制模块及产品收集模块之间方便连接和断开，方便用户以后选择不同类型的反应模块或者多个反应模块串并联进行实验。

参见图4，所述温度控制模块2包括依次连接的温控表2.1、继电器2.2和热源或冷源2.3，所述热源或冷源2.3上设有温度传感器2.4，所述温度传感器2.4温度传感器与温控表2.1连接，所述热源或冷源2.3为反应模块3和产品接收模块4控温。所述热源可以为加热器或伴热带等热源，冷源可以为制冷机、冷却器等冷源，其它的元件均为通用元件，线路连接即可实现精确控温，上述元件可通过标准插口根据需要在模块中进行更换或增减。

参见图5，所述产品接收模块4包括通过管路依连接的接头4.1、开关阀4.2、分离罐4.3、过滤器4.4和背压阀4.5，所述接头4.1与反应模块3的产品出口可拆式连接。同理，上述元件也可根据不同压力等级和要求选择不同的规格和型号，通过标准插口根据需要在楧块中进行合理更换或增减，以满足不同的产品处理需求，非常灵活方便。

本实用新型装置通用性强，各模块之间、各元件之间均为可拆式连接，参见图2，甚至框架间也可以实现拆分，通过直接更换装有模块的框架，实现快速更换相应模块的目的，非常灵活方便。

Claims (6)

1.一种实验室用模块化反应装置，包括反应模块，其特征在于，还包括有气路控制模块、温度控制模块和产品接收模块，反应模块分别与气路控制模块和产品接收模块可拆式连接；所述温度控制模块控制反应模块和产品接收模块的温度。

2.如权利要求1所述的实验室用模块化反应装置，其特征在于，所述气路控制模块包括至少一个并联的气路子模块，所述气路子模块包括通过管路依次连接的过滤器、开关阀、压力表或者压力传感器、减压阀、流量控制器、单向阀和管路接口，所述管路接口与反应模块的气路进口可拆式连接。

3.如权利要求1所述的实验室用模块化反应装置，其特征在于，所述产品接收模块包括通过管路依次连接的接头、开关阀、分离罐、过滤器和背压阀，所述接头与反应模块的产品出口可拆式连接。

4.如权利要求1所述的实验室用模块化反应装置，其特征在于，所述温度控制模块包括依次连接的温控表、继电器和热源或冷源，所述热源或冷源上设有温度传感器，所述温度传感器与温控表连接，所述热源或冷源为反应模块和产品接收模块供温。

5.如权利要求1-4任一项所述的实验室用模块化反应装置，其特征在于，还包括有框架，所述框架由可拆式拼装的左框架、中部框架和右框架组成，所述反应模块设在中部框架上，所述气路控制模块位于左框架或右框架上，所述产品接收模块和温度控制模块设于右框架或左框架上。

6.如权利要求5所述的实验室用模块化反应装置，其特征在于，所述框架底部设有滚轮。