一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统及其使用方式

1.本发明涉及化学实验装置领域，特别涉及一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统及其使用方式。


背景技术：

2.在日常化学实验中，加料系统通常为敞开式的，一些易液化、挥发或化学性质较活泼的物料与空气产生反应，就会在等待投入加热反应器的过程中由于氧化而产生损耗，导致实验数据不准确，尤其是易燃易爆的物料因为接触空气产生危险。
3.常见的易燃易爆固体物料有：高锰酸钾、锌粉、白磷、红磷、氧化钠、硫磺；常见的易燃易爆液体物料有：乙醇、乙醚、甲醛、丙酮、 发烟硝酸、高氯酸、硝酸钾、硝酸铵、氧化汞、丙酮、液态氧。
4.由于现有技术的不足，一种与加热反应器配合使用的加料系统及其使用方式，急待开发。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统及其，使得化学性质活泼的液体或固体物料，如易燃易爆物料在进入加热反应器之前完全隔绝空气。
6.本发明采用的技术方案是：一种可隔绝空气的反应器进料系统，包括1，第一连接，过渡仓，阀门，加料仓，第二连接；推拉杆1的末端设有盛放物料的容器13，过渡仓2开设有排气装置8，加料仓4开设有第一进气装置7，第一进气装置7设有进气口和阀门；排气装置8设有出气口和阀门；第二连接6位于加料仓4的末端与反应器10连接，反应器10的尾部开设有排气口14，排气口14设有阀门。
7.优选的，所述第一连接5和第二连接6是法兰接头、垫片螺栓或者卡套接头；阀门3是高真空插板阀。
8.优选的，所述过渡仓2还设有第二进气装置9，第二进气装置9设有进气口和阀门。
9.优选的，所述排气装置8设有气体分析仪11和真空泵12，第一进气装置7和第二进气装置9设有压力表、流量计和流量控制器。
10.优选的，所述第一进气装置7和第二进气装置9装入的气体为惰性气体，所述惰性气体是n2。
11.优选的，所述反应器10是电加热反应器。
12.优选的，所述容器13是石英坩埚。
13.一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统的使用方式为：
①
在容器13中加入物料，由推拉杆1穿过第一连接5传送到过渡仓2；
②
关闭第一连接5和第二连接6，开启阀门3，同时打开第一进气装置7和排气装置
8，从第一进气装置7中注入惰性气体，通过气体分析仪11测量排气中o2浓度从而判断过渡仓2和加料仓4是否已经排空氧气，待o2浓度降为零，空气吹扫完毕；
③
打开第二连接6，通过进气装置7向反应器10通入所需的反应气体，打开排气口14，反应器10与外界连通，当反应器10温度达到实验要求，将物料继续推送到反应器10中。
14.优选的，同时关闭第一连接5和阀门3，开启排气装置8和第二进气装置9即可排空过渡仓2内部的o2。
15.本发明具有以下优点：1、能够将进料时携带的空气排净，避免了空气对物料性质的改变，避免了空气对实验数据的影响；2、配合加热反应器，可在不同加热温度下随时进料，并能控制每批进料的量；3、降低实验过程中的风险。
16.4、减少物料因氧化而产生损耗、甚至燃烧和爆炸。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图。
18.附图标记：推拉杆1，过渡仓2，阀门3，加料仓4，第一连接5，第二连接6，第一进气装置7，排气装置8，第二进气装置9，反应器10，气体分析仪11，真空泵12，容器13，排气口14。
具体实施方式
19.实施例1：如图1所示的一种可隔绝空气的反应器进料系统，首先在容器13中加入物料硫磺。由推拉杆1穿过法兰接头5传送到过渡仓2，连接法兰接头5和法兰接头6，此时高真空插板阀3为开启状态，过渡仓2和加料仓4第连通的，同时打开第一进气装置7和排气装置8，从第一进气装置7中注入n2，通过安装在排气装置8上的气体分析仪11可以测量排气中o2浓度从而判断整个过渡仓2和加料仓4是否已经排空氧气，待o2浓度降为零，空气吹扫完毕；打开法兰接头6，通过进气装置7向反应器10通入所需的反应气体，打开排气口14，反应器与外界连通，当反应器10温度达到实验要求，推拉杆1将物料硫磺推送到反应器10中，此时通过排气口14，向外排放实验中产生的气体，直至实验结束。
20.将推拉杆1往回抽出，当推拉杆1接近法兰接头5时，关闭法兰接头6，关闭高真空插板阀3，此时加料仓4仍然是一个无o2的状态，此时打开法兰接头5，容器13再次装入物料硫磺准备第二次送入系统，此时法兰接头5关闭，高真空插板阀3关闭，只需要开启排气装置8和第二进气装置9即可排空过渡仓2内部的氧气。
21.通过安装在第二进气装置9上的流量计、流量控制器来测量进气装置管道中流体流量，根据所需吹扫的空间体积和气体流量，确定吹扫空气的时间，通过流量控制器来调整进气的大小强弱来调整吹扫空气的时间。通过安装在排气装置8上的气体分析仪11可以测量排气中o2浓度，从而判断过渡仓2是否已经排空氧气，待o2浓度降为零，空气吹扫完毕；打开法兰接头6，通过进气装置7向反应器10通入所需的反应气体，排气口14一直开启，反应器与外界连通，推拉杆1将物料硫磺推送到反应器10中，此时通过排气口14，向外排放实验中
产生的气体，此时完成第二次物料投放。
22.实施例2：如图1所示的一种可隔绝空气的反应器进料系统，首先在容器13中加入物料硝酸钾。由推拉杆1通过卡套接头5传送到过渡仓2，此时法卡套头5和卡套接头6也是连接状态，高真空插板阀3为开启状态，同时打开第一进气装置7和排气装置8，从第一进气装置7中注入n2，利用真空泵12将空气从排气装置8中抽空，排气装置8上的气体分析仪11可以测量排气中o2浓度从而判断整个过渡仓2和加料仓4是否已经排空氧气，待o2浓度降为零，空气吹扫完毕；打开卡套接头6，通过进气装置7向反应器10通入所需的反应气体，打开排气口14，反应器与外界连通，当反应器10温度达到实验要求，推拉杆1将物料硝酸钾推送到反应器10中，此时通过排气口14，向外排放实验中产生的气体，直至实验结束；如此反复可完成多次物料投放。
23.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、变换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统，其特征在于：包括推拉杆（1），第一连接（5），过渡仓（2），阀门（3），加料仓（4），第二连接（6）；推拉杆（1）的末端设有盛放物料的容器（13），过渡仓（2）开设有排气装置（8），加料仓（4）开设有第一进气装置（7），第一进气装置（7）设有进气口和阀门；排气装置（8）设有出气口和阀门；第二连接（6）位于加料仓（4）的末端与反应器（10）连接，反应器（10）的尾部开设有排气口（14），排气口（14）设有阀门。2.根据权利要求1所述的一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统，其特征在于：所述第一连接（5）和第二连接（6）是法兰接头、垫片螺栓或者卡套接头；阀门（3）是高真空插板阀。3.根据权利要求1所述的一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统，其特征在于：所述过渡仓（2）还设有第二进气装置（9），第二进气装置（9）设有进气口和阀门。4.根据权利要求1和3所述的一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统，其特征在于：所述排气装置（8）设有气体分析仪（11）和真空泵（12），第一进气装置（7）和第二进气装置（9）设有压力表、流量计和流量控制器。5.根据权利要求1和3所述的一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统，其特征在于：所述第一进气装置（7）和第二进气装置（9）装入的气体为惰性气体，所述惰性气体是n2。6.根据权利要求1所述的一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统，其特征在于：所述反应器（10）是电加热反应器。7.根据权利要求1所述的一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统，其特征在于：所述容器（13）是石英坩埚。8.根据权利要求1至7中任一项所述的可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统的使用方式为：
①
在容器（13）中加入物料，由推拉杆（1）穿过第一连接（5）传送到过渡仓（2）；
②
关闭第一连接（5）和第二连接（6），开启阀门（3），同时打开第一进气装置（7）和排气装置（8），从第一进气装置（7）中注入惰性气体，通过气体分析仪（11）测量排气中o2浓度从而判断过渡仓（2）和加料仓（4）是否已经排空氧气，待o2浓度降为零，空气吹扫完毕；
③
打开第二连接（6），通过进气装置（7）向反应器（10）通入所需的反应气体，打开排气口（14），反应器（10）与外界连通，当反应器（10）温度达到实验要求，将物料继续推送到反应器（10）中。9.根据权利要求8所述的一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统使用方式，其特征在于：同时关闭第一连接（5）和阀门（3），开启排气装置（8）和第二进气装置（9）即可排空过渡仓（2）内部的o2。

技术总结
本发明涉及一种可隔绝空气的加热反应器炉前进料系统及其使用方式，包括推拉杆，第一连接，过渡仓，阀门，加料仓，第二连接，其中推拉杆的末端设有盛放物料的容器，过渡仓开设有排气装置，加料仓开设有第一进气装置，第一进气装置设有进气口和阀门；排气装置设有出气口和阀门；第二连接位于加料仓的末端与反应器连接。通过在本发明所述系统中将实验前的物料与空气隔绝，采用惰性气体保护，配合加热反应器，实现炉前加料，降低了易液化易挥发和化学性质活泼的固体或者液体物料因氧化而产生损耗、甚至燃烧和爆炸，降低实验过程中的风险。降低实验过程中的风险。降低实验过程中的风险。


技术研发人员：郑敏 高鹏 吴军 王华 沈月 黄先行 潘家育 谢海涛
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/11/18