CN220003953U - 一种合成反应装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种合成反应装置，包括反应结构、温度控制结构、和至少两个液体控制结构；所述反应结构，包括进液口和取液口；所述温度控制结构设置于所述反应结构下方，用于控制所述反应结构内的液体温度；所述液体控制结构，包括液仓和控制阀，所述液仓与所述控制阀连接；所述液体控制结构通过所述控制阀与所述进液口连接，所述控制阀用于控制所述液仓内的液体从所述进液口流入所述反应结构；或，所述液体控制结构通过所述控制阀与所述取液口连接，所述控制阀用于控制所述反应结构内的液体从所述取液口流入所述液仓。本公开的合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

Description

一种合成反应装置

技术领域

本公开涉及合成反应技术领域，尤其涉及一种合成反应装置。

背景技术

有机合成反应是指利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制成比较复杂的有机物的过程。大多数的有机物如树脂、橡胶、纤维、染料、药物、燃料、香料等都可通过有机合成制得。

目前，行业内，大部分合成过程需要人工操作，由于原料添加不一致，反应条件控制不一致等因素，极易造成反应结果存在偏差，合成反应的精度较低。另外研究性实验需要反复调整原料配比或修改反应条件，占用大量人工劳动，合成反应的效率较低。人们更希望一种合成反应精度高且效率高的合成反应装置。

因此，如何提供一种合成反应精度高且效率高的合成反应装置是一直追求的目标。

实用新型内容

本公开提供了一种合成反应装置，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种合成反应装置，该合成反应装置包括：反应结构、温度控制结构、和至少两个液体控制结构；所述反应结构，包括进液口和取液口；所述温度控制结构设置于所述反应结构下方，用于控制所述反应结构内的液体温度；所述液体控制结构，包括液仓和控制阀，所述液仓与所述控制阀连接；所述液体控制结构通过所述控制阀与所述进液口连接，所述控制阀用于控制所述液仓内的液体从所述进液口流入所述反应结构；或，所述液体控制结构通过所述控制阀与所述取液口连接，所述控制阀用于控制所述反应结构内的液体从所述取液口流入所述液仓。

在一可实施方式中，所述合成反应装置还包括测温取样器，所述测温取样器与所述取液口连接，用于测量所述反应结构内的液体温度，以及抽取所述反应结构内的液体。

在一可实施方式中，所述合成反应装置还包括冷凝器，所述冷凝器与所述反应结构包括的冷凝口连接。

在一可实施方式中，所述合成反应装置还包括搅拌器，所述搅拌器设置于所述反应结构的内部。

在一可实施方式中，所述液体控制结构还包括液位开关，所述液位开关设置于所述液仓与所述控制阀之间，用于控制所述反应结构内的液体流入所述液仓的液体量或控制所述液仓内的液体流入所述反应结构的液体量。

在一可实施方式中，所述液体控制结构还包括驱动装置；所述液仓包括驱动端和固定端，所述驱动端与所述驱动装置连接，所述固定端与所述控制阀连接。

在一可实施方式中，所述驱动装置用于控制所述驱动端向靠近所述固定端的方向移动，以使所述液仓内的液体从所述控制阀流入所述反应结构。

在一可实施方式中，所述驱动装置用于控制所述驱动端向远离所述固定端的方向移动，以使所述反应结构内的液体从所述控制阀流入所述液仓。

在一可实施方式中，所述出合成反应装置还包括控制模块，所述控制模块分别与所述温度控制结构电连接，以及与所述液体控制结构电连接。

在一可实施方式中，所述合成反应装置还包括外壳，所述外壳设置于所述液体控制结构的外部。

本公开的合成反应装置，包括：反应结构、温度控制结构、和至少两个液体控制结构；所述反应结构，包括进液口和取液口；所述温度控制结构设置于所述反应结构下方，用于控制所述反应结构内的液体温度；所述液体控制结构，包括液仓和控制阀，所述液仓与所述控制阀连接；所述液体控制结构通过所述控制阀与所述进液口连接，所述控制阀用于控制所述液仓内的液体从所述进液口流入所述反应结构；或，所述液体控制结构通过所述控制阀与所述取液口连接，所述控制阀用于控制所述反应结构内的液体从所述取液口流入所述液仓。本公开的合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本公开实施例合成反应装置的组成结构示意图一；

图2示出了本公开实施例合成反应装置的组成结构示意图二；

图3示出了本公开实施例反应结构的组成结构示意图；

图4示出了本公开实施例液体控制结构的组成结构示意图；

图5示出了本公开实施例温度控制结构的组成结构示意图。

图中标号说明：1、反应结构；2、温度控制结构；3、液体控制结构；4、测温取样器；5、冷凝器；7、外壳；8、控制模块；9、电源模块；11、进液口；12、取液口；13、冷凝口；21、导热基板；22、加热板；23、制冷半导体；24、水冷板；25、加热棒；31、液仓；32、控制阀；33、液位开关；34、驱动装置；311、驱动端；312、固定端；341、电机；342、丝杆；343、消间隙螺母；344、滑台。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

参照图1-图5所示，本公开一个实施例的合成反应装置包括：反应结构1、温度控制结构2、和至少两个液体控制结构3；反应结构1通过连接管与液体控制结构3连接，包括进液口11和取液口12；温度控制结构2设置于反应结构1下方，用于控制反应结构1内的液体温度；液体控制结构3，包括液仓31和控制阀32，液仓31与控制阀32连接，液体控制结构3通过控制阀32与进液口11连接，控制阀32用于控制液仓31内的液体从进液口11流入反应结构1；或，液体控制结构3通过控制阀32与取液口12连接，控制阀32用于控制反应结构1内的液体从取液口12流入液仓31。

参照图1、图2和图3所示，在一些实施例中，反应结构1可以包括：承载反应的容器，如反应釜、多口烧瓶等。反应结构1可以包括至少一个进液口11和至少一个取液口12。每个进液口11均对应连接一个液体控制结构3；每个取液口12均对应连接一个液体控制结构3。进液口11与对应的液体控制结构3通过连接管进行连接；取液口12与对应的液体控制结构3通过连接管进行连接。温度控制结构2可以包括：具有加热和制冷的功能的温度控制。其中，加热功能可以由加热丝、加热棒等实现，制冷功能可以由半导体制冷片实现。本申请实施例不限定实现加热和制冷的功能的具体器件。液体控制结构3可以包括液仓31和控制阀32。液仓31可以用于存储液体，控制阀32可以用于切换液体的流动方向。其中，控制阀32可以包括液体流动方向的两端，进液口11对应连接的液体控制结构3的控制阀32的第一端连接进液口11，第二端连接存储原材料液体的试剂瓶，响应于该液体控制结构3的液仓31内的液体需要移动至反应结构1中，该液体控制结构3的控制阀32切换至第一端，以使液仓31内的液体从进液口11流入反应结构1；响应于液仓31内需要添加原材料液体，控制阀32切换至第二端，以使存储原材料液体的试剂瓶内的液体从控制阀32的第二端流入液仓31。取液口12对应连接的液体控制结构3的控制阀32的第一端连接取液口12，第二端连接存储反应后液体的试剂瓶，响应于反应结构1内的反应后液体需要移动至该液体控制结构3的液仓31中，该液体控制结构3的控制阀32切换至第一端，以使反应结构1内的反应后液体从取液口12流入液仓31；响应于液仓31内的反应后液体需要移动至存储反应后液体的试剂瓶，控制阀32切换至第二端，以使液仓31内的液体从控制阀32的第二端流入存储反应后液体的试剂瓶。

在一些实施例中，合成反应装置还可以包括测温取样器4、冷凝器5和搅拌器。其中，测温取样器4与取液口12连接，用于测量反应结构1内的液体温度，以及抽取反应结构1内的液体，测温取样器4可以通过连接管与控制阀32的第二端连接。测温取样器4测量得到的液体温度可以反馈到温度控制结构2，形成反馈闭环，以使温度控制结构2更精准地控制液体温度。冷凝器5与反应结构1包括的冷凝口13连接。冷凝器5可以用于对反应结构1中的蒸汽冷凝为液体，冷凝后的液体回流至所述反应结构1中。搅拌器设置于反应结构1的内部，用于搅拌反应结构1内的液体。搅拌器可以为磁力搅拌子。温度控制结构2可以包括磁力驱动结构，用于驱动磁力搅拌子在所述反应结构1的内部旋转，以搅拌所述反应结构1内部的液体。

参照图5所示，在一些实施例中，温度控制结构2可以包括：导热基板21、加热板22、制冷半导体23、水冷板24和加热棒25。其中，反应结构1可以设置于导热基板21上。加热棒25和加热板22可以用于对反应结构1中的液体进行加热，制冷半导体23和水冷板24可以用于对反应结构1中的液体进行降温。

参照图4所示，本公开一个实施例的液体控制结构3可以包括：液仓31、控制阀32、液位开关33和驱动装置34。其中，液位开关33设置于液仓31与控制阀32之间，用于控制反应结构1内的液体流入液仓31的液体量或控制液仓31内的液体流入反应结构1的液体量。液仓31包括驱动端311和固定端312，驱动端311与驱动装置34连接，固定端312与控制阀32连接。响应于进液口11对应连接的液体控制结构3的液仓31内的液体需要移动至反应结构1中，该液体控制结构3的控制阀32切换至第一端，驱动装置34控制驱动端311向靠近固定端312的方向移动，以使液仓31内的液体从控制阀32流入反应结构1；响应于反应结构1内的液体需要移动至取液口12对应连接的液体控制结构3的液仓31中，该液体控制结构3的控制阀32切换至第二端，以使驱动装置34控制驱动端311向远离固定端312的方向移动，以使反应结构1内的液体从控制阀32流入液仓31。驱动装置34可以包括：电机341、丝杆342、消间隙螺母343和滑台344。电机341用于驱动丝杆342转动。消间隙螺母343设置于丝杆342上，用于以更高的精度驱动滑台344的移动。滑台344与液仓31的驱动端311连接，以带动驱动端311移动。

在一些实施例中，合成反应装置可以包括至少两个液体控制结构3，作为示例，合成反应装置可以包括三个液体控制结构3。其中，三个液体控制结构3包括液体控制结构A、液体控制结构B和液体控制结构C。其中，液体控制结构A对应连接进液口11；液体控制结构B对应连接进液口11；液体控制结构C对应连接取液口12。液体控制结构A的液仓31用于存储原材料液体A，液体控制结构B的液仓31用于存储原材料液体B，液体控制结构C的液仓31用于存储原材料液体A和原材料液体B进行合成反应后的液体。液体控制结构A的控制阀32的第二端与存储原材料液体A的试剂瓶连接，用于控制试剂瓶内的原材料液体A流入液仓31，液体控制结构A的控制阀32的第一端与进液口11连接，用于控制液仓31内的原材料液体A从进液口11流入反应结构1；液体控制结构B的控制阀32的第二端与存储原材料液体B的试剂瓶连接，用于控制试剂瓶内的原材料液体B流入液仓31，液体控制结构B的控制阀32的第一端与进液口11连接，用于控制液仓31内的原材料液体B从进液口11流入反应结构1；液体控制结构C的控制阀32的第一端与取液口12连接，用于控制反应结构1内的合成反应后的液体从取液口12流入液仓31，液体控制结构C的控制阀32的第二端与试剂瓶连接，用于控制液仓31内的合成反应后的液体流入试剂瓶中。

在一些实施例中，合成反应装置还包括外壳7和控制模块8，外壳7设置于液体控制结构3的外部，外壳7可以是金属或非金属材料，外壳7可以包括透明可视窗。控制模块8分别与温度控制结构2电连接，以及与液体控制结构3电连接。控制模块8可以为单片机，控制模块8还可以包括其他控制设备，本申请实施例不作限定。控制模块8用于控制温度控制结构2和液体控制结构3的各个动作，且可以与计算机设备进行通信，能够实现通过计算机设备控制合成反应装置。

在一些实施例中，合成反应装置还包括电源模块9和视频监控模块，电源模块9可以为整个合成反应装置提供电源，视频监控模块可以用于实时观看反应结构1中的反应情况，合成反应装置在无人值守的情况下也能工作且能够实时查看反应情况。

在一些实施例中，合成反应装置的工作流程可以包括：首先，计算机设备设定合成反应装置的合成反应流程，包括：设定原材料液体的液体量，反应温度、反应时间、搅拌时间和抽取合成反应后液体的液体量等。合成反应装置根据设定好的合成反应流程，自动从原材料试剂瓶中抽取原材料至一个液体控制结构3的液仓31中，该液体控制结构3再将原材料分别定量的注入到反应结构1内。温度控制结构2根据设定好的合成反应流程，自动对反应结构1中的液体进行特定条件的反应。在反应过程中或反应结束后，测温取样器4设定好的合成反应流程，自动测量反应结构1中的液体温度，若需要进行采样，则自动抽取反应结构1中的液体。在反应结束后，根据设定好的合成反应流程，自动将合成反应后的液体抽取到另一个液体控制结构3的液仓31内，该液体控制结构3再将合成反应后的液体定量的自动注入到指定的试剂瓶内。计算机设备检测合成反应后的液体是否符合实验要求，若不符合要求，对合成反应后的液体进行分析，自动调整合成反应流程，根据调整后的合成反应流程进行实验，直至合成反应后的液体符合实验要求。

本公开实施例中的合成反应装置，合成反应装置还包括测温取样器4，测温取样器4与取液口12连接，用于测量反应结构1内的液体温度，以及抽取反应结构1内的液体。如此，能够实时自动测量反应结构1内的液体文件以及对反应结构1内的液体进行采样，因此合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

本公开实施例中的合成反应装置还包括冷凝器5，冷凝器5与反应结构1包括的冷凝口13连接。如此，能够将反应结构1中的蒸汽冷凝回流，提高了合成反应的精度，因此合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

本公开实施例中的合成反应装置还包括搅拌器，搅拌器设置于反应结构1的内部。如此，能够对反应结构1内的液体进行搅拌，提高了合成反应的精度和效率，因此合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

本之公开实施例中的液体控制结构3还包括液位开关33，液位开关33设置于液仓31与控制阀32间，用于控制反应结构1内的液体流入液仓31的液体量或控制液仓31内的液体流入反应结构1的液体量。如此，能够自动控制添加至反应结构1中的液体量，以及自动控制抽取至液仓31的液体量，无需人工操作，提高了合成反应的精度，因此合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

本公开实施例中的液体控制结构3还包括驱动装置34；液仓31包括驱动端311和固定端312，驱动端311与驱动装置34连接，固定端312与控制阀32连接。驱动装置34用于控制驱动端311向靠近固定端312的方向移动，以使液仓31内的液体从控制阀32流入反应结构1。驱动装置34用于控制驱动端311向远离固定端312的方向移动，以使反应结构1内的液体从控制阀32流入液仓31。如此，能够自动向反应结构1中注入液体，以及自动抽取反应结构1中的液体，无需人工操作，提高了合成反应的精度，因此合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

本公开实施例中的合成反应装置还包括控制模块8，控制模块8分别与温度控制结构2电连接，以及与液体控制结构3电连接。如此，能够自动控制合成反应装置进行合成反应实验，无需人工操作，提高了合成反应的精度，因此合成反应装置的合成反应精度高且效率高。

本公开实施例中的合成反应装置还包括外壳7，外壳7设置于合成反应装置的外部。如此，能够防止反应爆炸造成玻璃或有害液体飞溅，合成反应装置的安全性较高。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种合成反应装置，其特征在于，包括反应结构(1)、温度控制结构(2)、和至少两个液体控制结构(3)；

所述反应结构(1)，包括进液口(11)和取液口(12)；

所述温度控制结构(2)设置于所述反应结构(1)下方，用于控制所述反应结构(1)内的液体温度；

所述液体控制结构(3)，包括液仓(31)和控制阀(32)，所述液仓(31)与所述控制阀(32)连接；

所述液体控制结构(3)通过所述控制阀(32)与所述进液口(11)连接，所述控制阀(32)用于控制所述液仓(31)内的液体从所述进液口(11)流入所述反应结构(1)；

或，所述液体控制结构(3)通过所述控制阀(32)与所述取液口(12)连接，所述控制阀(32)用于控制所述反应结构(1)内的液体从所述取液口(12)流入所述液仓(31)。

2.根据权利要求1所述的合成反应装置，其特征在于，所述合成反应装置还包括测温取样器(4)，所述测温取样器(4)与所述取液口(12)连接，用于测量所述反应结构(1)内的液体温度，以及抽取所述反应结构(1)内的液体。

3.根据权利要求1所述的合成反应装置，其特征在于，所述合成反应装置还包括冷凝器(5)，所述冷凝器(5)与所述反应结构(1)包括的冷凝口(13)连接。

4.根据权利要求1所述的合成反应装置，其特征在于，所述合成反应装置还包括搅拌器，所述搅拌器设置于所述反应结构(1)的内部。

5.根据权利要求1所述的合成反应装置，其特征在于，所述液体控制结构(3)还包括液位开关(33)，所述液位开关(33)设置于所述液仓(31)与所述控制阀(32)之间，用于控制所述反应结构(1)内的液体流入所述液仓(31)的液体量或控制所述液仓(31)内的液体流入所述反应结构(1)的液体量。

6.根据权利要求1所述的合成反应装置，其特征在于，所述液体控制结构(3)还包括驱动装置(34)；

所述液仓(31)包括驱动端(311)和固定端(312)，所述驱动端(311)与所述驱动装置(34)连接，所述固定端(312)与所述控制阀(32)连接。

7.根据权利要求6所述的合成反应装置，其特征在于，所述驱动装置(34)用于控制所述驱动端(311)向靠近所述固定端(312)的方向移动，以使所述液仓(31)内的液体从所述控制阀(32)流入所述反应结构(1)。

8.根据权利要求6所述的合成反应装置，其特征在于，所述驱动装置(34)用于控制所述驱动端(311)向远离所述固定端(312)的方向移动，以使所述反应结构(1)内的液体从所述控制阀(32)流入所述液仓(31)。

9.根据权利要求1所述的合成反应装置，其特征在于，所述合成反应装置还包括控制模块(8)，所述控制模块(8)分别与所述温度控制结构(2)电连接，以及与所述液体控制结构(3)电连接。

10.根据权利要求1所述的合成反应装置，其特征在于，所述合成反应装置还包括外壳(7)，所述外壳(7)设置于所述液体控制结构(3)的外部。