CN206645819U - 一种富勒烯制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种富勒烯制备装置，包括通过输气管道依次相连的混合室、缓冲室以及反应室，所述混合室分别与主气管道和真空泵管道连接，所述主气管道上设有辅气管道，所述真空泵管道与真空泵连接，所述缓冲室外壁设有可通入冷水的夹套，所述输气管道伸入所述反应室内部，并设有若干出气孔。本实用新型富勒烯制备装置不仅实现气体混合均匀，燃烧反应充分，而且可以稳定和调节混合气体压力，有效的避免混合气体温度过高而发生回火，提高输气管的使用寿命。

Description

一种富勒烯制备装置

技术领域

本实用新型涉及实验装置技术领域，特别涉及一种富勒烯制备装置。

背景技术

富勒烯(Fullerene)是单质碳被发现的第三种同素异形体。任何由碳一种元素组成，以球状，椭圆状，或管状结构存在的物质，都可以被叫做富勒烯，富勒烯指的是一类物质。富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有六元环，而富勒烯中可能存在五元环。1985年Robert Curl等人制备出了C60。1989年，德国科学家Huffman和Kraetschmer的实验证实了C60的笼型结构，从此物理学家所发现的富勒烯被科学界推向一个崭新的研究阶段。富勒烯的结构和建筑师Fuller的代表作相似，所以称为富勒烯。富勒烯类化合物在抗HIV、酶活性抑制、切割DNA、光动力学治疗等方面有独特的功效。大量低成本地制备高纯度的富勒烯是富勒烯研究的基础，自从克罗托发现C60以来，人们发展了许多种富勒烯的制备方法。较为成熟的富勒烯的制备方法主要有电弧法、热蒸发法、燃烧法和化学气相沉积法等。其中，燃烧法是将含有碳氢化物的燃料气和预混氧气分别经主气管和辅气管送入混合室和蓄压室，再经气体喷头，在反应炉内的温度为1500-2500℃、炉内的环境气压为130KPa-200KPa、氧气的纯度为60％左右的条件下燃烧，以获得富勒烯；但在形成稳定火焰的过程中，由于燃料气和预混氧气难以混合均匀，且温度、气压较高，导致燃烧反应不稳定，极易发生回火或熄火，不能保证反应的正常进行，影响了收率；在燃烧产生的高温下，采用金属材料的输气管无法实现长时间正常工作，使用寿命短。

实用新型内容

鉴以此，本实用新型提出一种富勒烯制备装置，解决上述问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种富勒烯制备装置，包括通过输气管道依次相连的混合室、缓冲室以及反应室，所述混合室分别与主气管道和真空泵管道连接，所述主气管道上设有辅气管道，所述真空泵管道与真空泵连接，所述缓冲室外壁设有可通入冷水的夹套，所述输气管道伸入所述反应室内部，并设有若干出气孔。

进一步的，所述混合室内设有多孔隔板，所述孔为斜孔。

进一步的，所述混合室和所述缓冲室之间设有活性炭过滤器。

进一步的，所述缓冲室和所述反应室之间的输气管道外壁设有可通入冷水的夹套。

进一步的，所述夹套底端设有进水口，上端设有出水口。

进一步的，所述缓冲室和所述反应室之间的输气管道外壁上的夹套与所述缓冲室外壁上的夹套为一体。

进一步的，所述输气管与混合室、缓冲室以及反应室的连接处分别通过密封环密封连接。

进一步的，所述主气管道、辅气管道和真空泵管道均分别设有阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型富勒烯制备装置不仅实现气体混合均匀，燃烧反应充分，而且通过在反应室之前设有缓冲室可以稳定和调节混合气体压力，减少混合气体压力波动对本反应装置运行的影响，提高本反应装置运行的安全性，缓冲室外壁还设有冷水夹套以降低气体温度，能够及时有效的避免混合气体温度过高而发生回火，同时可以达到对输气管降温的目的，提高输气管的使用寿命。此外，该缓冲室还可以起到二次混合的作用，进一步提高混合效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为混合室，2为缓冲室，3为反应室，4为主气管道，5为真空泵管道，6为辅气管道，7为阀门，8为夹套，801为进水口，802为出水口，9为出气孔，10为真空泵，11为隔板，12为斜孔，13为活性炭过滤器。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1，本实用新型提供的富勒烯制备装置，包括通过输气管道依次相连的混合室1、缓冲室2以及反应室3，所述混合室1分别与主气管道4和真空泵管道5连接，所述主气管道4上设有辅气管道6，所述真空泵管道5与真空泵10连接，主气管道4、辅气管道6和真空泵管道5均分别设有阀门7。所述缓冲室2外壁设有可通入冷水的夹套8，所述输气管道伸入所述反应室3内部，并设有若干出气孔9。

本装置的工作原理为：通入反应气体之前，先打开真空泵10对整个装置进行抽真空，消除非反应气体杂质，然后关闭真空泵10。通过主气管道4和辅气管道6送入预混氧气和含有碳氢化物的燃料气，预混氧气和燃料气在混合室1内进行混合，优选的，所述混合室1内设有多孔隔板11，所述孔为斜孔12，通过隔板11的混合气体以螺旋状混合，混合效果更好。混合好的气体继续送入缓冲室2，缓冲室2体积比输气管道放大后，对输气管道的气体压力变化有调节作用，稳定和调节混合气体压力，减少混合气体压力波动对本反应装置运行的影响。经缓冲后的混合气体继续送入反应室3，通过输气管道上的出气孔9均匀喷出燃烧，实现充分反应，稳定燃烧。

由于反应室3的高温燃烧影响，设有冷却夹套8的缓冲室2不仅可以有效的降低混合气体的温度，而且可以对气体进行二次混合，提高混合效果。进一步的，所述缓冲室2和所述反应室3之间的输气管道外壁还设有可通入冷水的夹套8，以使得靠近反应室3的管道及时降温，延长管道的使用寿命。所述缓冲室2和所述反应室3之间的输气管道外壁上的夹套与所述缓冲室2外壁上的夹套为一体，所述夹套8底端设有进水口801，上端设有出水口802，使得夹套8内可通入循环冷却水，提高冷却效率。

本实用新型装置优选为可拆卸装置，所述输气管与混合室1、缓冲室2以及反应室3的连接处分别通过密封环密封连接，方便组装和搬运。

在其他实施例中，所述混合室1和所述缓冲室2之间还可以设有活性炭过滤器13，以实现对混合后的气体进行除去水分，以提高反应效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种富勒烯制备装置，其特征在于，包括通过输气管道依次相连的混合室、缓冲室以及反应室，所述混合室分别与主气管道和真空泵管道连接，所述主气管道上设有辅气管道，所述真空泵管道与真空泵连接，所述缓冲室外壁设有可通入冷水的夹套，所述输气管道伸入所述反应室内部，并设有若干出气孔。

2.根据权利要求1所述的富勒烯制备装置，其特征在于，所述混合室内设有多孔隔板，所述孔为斜孔。

3.根据权利要求1所述的富勒烯制备装置，其特征在于，所述混合室和所述缓冲室之间设有活性炭过滤器。

4.根据权利要求1所述的富勒烯制备装置，其特征在于，所述缓冲室和所述反应室之间的输气管道外壁设有可通入冷水的夹套。

5.根据权利要求1或4所述的富勒烯制备装置，其特征在于，所述夹套底端设有进水口，上端设有出水口。

6.根据权利要求4所述的富勒烯制备装置，其特征在于，所述缓冲室和所述反应室之间的输气管道外壁上的夹套与所述缓冲室外壁上的夹套为一体。

7.根据权利要求1所述的富勒烯制备装置，其特征在于，所述输气管与混合室、缓冲室以及反应室的连接处分别通过密封环密封连接。

8.根据权利要求1所述的富勒烯制备装置，其特征在于，所述主气管道、辅气管道和真空泵管道均分别设有阀门。