一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置制造方法及图纸

技术编号:41883917 阅读:4 留言:0更新日期:2024-07-02 00:41
本申请涉及一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,具体而言,包括石英管、管座、管口塞、密封圈、压力传感器、压力传感器固定结构。其中管座为放置石英管用途,结构上带有进风通道,可连通外部进风装转置给石英管快速降温。管口塞带有沟槽和安装有密封圈等结构,作为测压、密封、泄压的关键器件,利用自身结构配合温度和压力等环境条件完成密封、测压、泄压等工作,在测压工作状态时,石英管内温度可达250℃,压力可达7MPa,远超市场上其它厂家同类产品,可在压力传感器固定结构锁定并静止后开启测压工作状态和达到固定压力值时开启泄压保护工作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,属于微波仪器生产制造和微波仪器应用领域。


技术介绍

1、在微波仪器进行合成、消解、萃取过程中会用到容器,跟据内容物和溶液的不同,经常需要采用高温高压工况环境进行合成、消解、萃取。

2、当采用高温高压环境时就涉及到容器密封、瓶塞耐酸碱及有机溶剂、压力和温度测量、高压状态卸压保护、高温状态快速降温等情况。

3、目前市场上一些厂家采用的装置和方法理论上可使容器内同时达到200℃、3mpa(30bar),或常压状态下达到250℃,容器采用材质基本上为ptfe,容器塞子材质基本上为硅橡胶或pfa,或者采用硅橡胶与柔软的金属材料压合,基于结构和材料特性,容器耐高温和高压的实际运用效果远远达不到上述的理论数值。

4、众所周知,越高的温度和越大压力对于合成、消解、萃取的反应效果越好,相对反应时间越少,并且适应范围更广泛,可在达到以前无法达到的实验条件。基于此情况,我司以石英做为容器材质(以下统一以石英代称),以ptfe做为塞子材质,辅以特定结构和方法,自主研发出在微波仪器进行合成、消解、萃取过程中,可以同时在更高温度250℃和更高压力7mpa条件下使用的相关装置和方法。


技术实现思路

1、一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:包括直口石英管、管座、管口塞、管口塞密封圈、压力传感器、压力传感器固定结构。

2、所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述管座材质为ptfe,圆柱型阶台形态,呈t型安放,管座大圆柱上端面带沉孔,所述沉孔为倒t型圆柱带沟槽的阶台式结构,所述沟槽与管座小圆柱外表面4个均布的进风通道连通,所述沉孔孔径上均布有6个出风半圆孔,所述半圆孔通过沟槽与小圆柱外表面4个均布的进风通道连通。

3、所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述直口石英管为圆柱型管状、底部封圆底形态,圆底及管体壁厚为3.5-5mm,管口带阶台位置为厚壁,厚壁位置长度为20mm、厚度为6-8mm。

4、所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述直口石英管竖直放在管座的沉孔内,直口石英管管外壁与管座的沉孔内径接触,直口石英管的圆底与管座的沉孔沟槽底平面接触。

5、所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述管口塞材质为ptfe,圆柱型阶台形态,呈t型安放,管口塞小圆柱下底面带有圆柱型锥底沉孔,所述沉孔深度10mm,所述沉孔壁厚0.5-0.8mm,所述小圆柱外径上有沟槽,沟槽距离大圆柱底面10mm,沟槽内安装管口塞密封圈。所述管口塞密封圈材质为氟胶,线径为¢1.0-1.5mm。

6、所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述管口塞安装在直口石英管管口处,所述管口塞小圆柱与直口石英管内径为间隙配合,配合间隙为0.2-0.4mm,测压工作状态下管口塞小圆柱沟槽位于管口平面下方1-2mm位置,所述管口塞小圆柱下底面与管口平面距离为15-18mm,管口平面与管口塞大圆柱下底面距离为5-8mm。

7、所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述压力传感器安装在压力传感器固定结构上,所述压力传感器的受力位置为不带凸起的平面,所述平面与压力传感器固定结构平面重合,所述压力传感器固定结构在其它辅助装置作用下可进行闭合,闭合时压力传感器固定结构处于锁定并静止状态,压力传感器处于正常测压的工作状态,此状态下所述压力传感器的受力位置平面与管口塞大圆柱上顶面紧密贴合。

8、技术效果:

9、在微波仪器在进行合成、消解、萃取过程中,反应容器内越高的温度和越大压力,会使相对反应时间越少,可以大量减少实验或工作时间,更重要的是相应的反应效果会更好。并且越高的温度和越大的压力,可使实验的适应范围变得更加广泛,可以达到以前无法达到的实验条件和实验效果,使实验内容更加多样化,实现许多前期无法实现的实验原理。

10、本专利技术所述装置包括直口石英管、管座、管口塞、管口塞密封圈、压力传感器、压力传感器固定结构,可在合成、消解、萃取过程中同时使容器内温度达到250℃、压力达到7mpa并持续20分钟以上,并且可以调整结构使石英管内压力在达到6.5 mpa时自动开启泄压工作状态,达到保护实验容器和实验产生目的,并且在完成实验后,可以开启降温功能使实验容器快速降到室温。

11、为了使反应容器内达到更高的温度和更大的压力,我司在设计此装置时,容器采用了石英材质,采用直口圆底结构,达到更好承压效果,管口局部位置采用厚壁结构,避免泄压时压力冲击破坏管口导致石英管破碎;所选取的压力传感器受力位置是平面而不是凸起形态,有效的避免在测压和增压工作状态时因管口塞大圆柱顶平面被压力传感器凸起顶凹、回弹、变型引发的一系列的影响;管口塞采用ptfe材料,可有效防止高温酸、碱、有机溶液的腐蚀,安装有氟胶密封圈的沟槽位置位于石英管管口平面下方1-2mm位置,石英管内部的管塞小圆柱底面带有锥顶薄壁沉孔,当石英管内温度升高和压力增大时,锥顶薄壁沉孔直径会扩大,使瓶塞外径与石英管内径配合间隙变小至0mm,增加石英管密闭效果,当石英管内压力达到6.5 mpa时,管内压力会突破瓶塞外径和石英管内径的密闭效果,冲击密封圈的密闭,同时在管塞底面锥底沉孔结构影响下,位于石英管管口上方的管塞小圆柱会在高温、高压、管塞材料、特定结构这些条件综合影响下膨胀自变型,此膨胀自变型效果会带动管塞沟槽向上移动,当沟槽移动至管口平面处,石英管内压力会突破密封圈的密闭,达到泄压的效果,有效保护实验容器避免破损和实验产物的完整。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:包括直口石英管(2)、管座(1)、管口塞(3)、管口塞密封圈(4)、压力传感器(5)、压力传感器固定结构(6);所述直口石英管(2)竖直放在管座(1)的沉孔内,直口石英管(2)管外壁与管座(1)的沉孔内径接触,直口石英管(2)的圆底与管座(1)的沉孔沟槽底平面接触;所述管口塞(3)材质为PTFE,圆柱型阶台形态,呈T型安放,管口塞小圆柱(302)下底面带有圆柱型锥底沉孔,所述沉孔深度10MM,所述沉孔壁厚0.5-0.8MM,所述管口塞小圆柱(302)外径上有沟槽,沟槽距离大圆柱(301)底面10MM,沟槽内安装管口塞密封圈(4);所述管口塞(3)安装在直口石英管(2)管口处。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述管座(1)材质为PTFE,圆柱型阶台形态,呈T型安放,管座大圆柱(101)上端面带沉孔,所述沉孔为倒T型圆柱带沟槽的阶台式结构,所述沟槽与管座小圆柱(102)外表面4个均布的进风通道(103)连通,所述沉孔孔径上均布有6个出风半圆孔(104),所述半圆孔(104)通过沟槽与小圆柱(102)外表面4个均布的进风通道(103)连通;所述压力传感器(5)安装在压力传感器固定结构(6)上。

3.根据权利要求2所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述直口石英管(2)为圆柱型管状、底部封圆底形态,圆底及管体壁厚为3.5-5MM,管口带阶台位置为厚壁,厚壁位置长度为20MM、厚度为6-8MM。

4.根据权利要求1所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述管口塞密封圈(4)材质为氟胶,线径为¢1.0-1.5MM。

5.根据权利要求4所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述管口塞小圆柱(302)与直口石英管(2)内径为间隙配合,配合间隙为0.2-0.4MM,测压工作状态下管口塞小圆柱(302)沟槽位于管口平面下方1-2MM位置,所述管口塞小圆柱(302)下底面与管口平面距离为15-18MM,管口平面与管口塞大圆柱(301)下底面距离为5-8MM。

6.根据权利要求5所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述压力传感器(5)的受力位置为不带凸起的平面,所述平面与压力传感器固定结构(6)平面重合,所述压力传感器固定结构(6)在辅助装置作用下进行闭合,闭合时压力传感器固定结构(6)处于锁定并静止状态,压力传感器(5)处于正常测压的工作状态,此状态下所述压力传感器(5)的受力位置平面与管口塞大圆柱(301)上顶面紧密贴合。

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【技术特征摘要】

1.一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:包括直口石英管(2)、管座(1)、管口塞(3)、管口塞密封圈(4)、压力传感器(5)、压力传感器固定结构(6);所述直口石英管(2)竖直放在管座(1)的沉孔内,直口石英管(2)管外壁与管座(1)的沉孔内径接触,直口石英管(2)的圆底与管座(1)的沉孔沟槽底平面接触;所述管口塞(3)材质为ptfe,圆柱型阶台形态,呈t型安放,管口塞小圆柱(302)下底面带有圆柱型锥底沉孔,所述沉孔深度10mm,所述沉孔壁厚0.5-0.8mm,所述管口塞小圆柱(302)外径上有沟槽,沟槽距离大圆柱(301)底面10mm,沟槽内安装管口塞密封圈(4);所述管口塞(3)安装在直口石英管(2)管口处。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温高压合成、消解、萃取和快速降温的装置,其特征在于:所述管座(1)材质为ptfe,圆柱型阶台形态,呈t型安放,管座大圆柱(101)上端面带沉孔,所述沉孔为倒t型圆柱带沟槽的阶台式结构,所述沟槽与管座小圆柱(102)外表面4个均布的进风通道(103)连通,所述沉孔孔径上均布有6个出风半圆孔(104),所述半圆孔(104)通过沟槽与小圆柱(102)外表面4个均布的进风通道(103)连通;所述压力传感器(5)安装在压力传感器固定结构(6)上。

3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨萱平胡文祥杨新伟胡曌玺
申请(专利权)人:北京祥鹄科技发展有限公司
类型:新型
国别省市:

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