多功能双层玻璃反应釜.pdf

本发明公开了一种多功能双层玻璃反应釜，属于一种化学反应设备。多功能双层玻璃反应釜含有双层玻璃的反应釜，反应釜顶部设置有进料口，底部设置有出料口，在反应釜的中央设置有带螺旋叶片的螺杆泵，在螺杆泵之外套接有带滤孔的滤网，在螺杆泵的上端设置有开关窗。所述的开关窗是由两个半圆形的弹性片组成的。所述的开关窗穿套在转动轴上，斜置于螺杆泵的上端。螺旋叶片8的间距是2-5mm之间。滤孔7孔径是0.2-1mm之间。本发明设计合理，结构简单，功能强大，在保证温度同一性、固液分布的均一性和固液分离的有效性上，具有明显优势，不但操作简单，而且使得整体的提取效率有了很大的提高。

1、  一种多功能双层玻璃反应釜，含有双层玻璃的反应釜，反应釜顶部设置有进料口，底部设置有出料口，其特征在于：在反应釜(4)的中央设置有带螺旋叶片(8)的螺杆泵(5)，在螺杆泵(5)之外套接有带滤孔(7)的滤网(9)，在螺杆泵(5)的上端设置有可开关的封闭窗(12)。

2、  根据权利要求1所述的多功能双层玻璃反应釜，其特征在于：所述的可开关的封闭窗(12)是由两个半圆形的弹性片组成的。

3、  根据权利要求1所述的多功能双层玻璃反应釜，其特征在于：所述的可开关的封闭窗(12)穿套在转动轴(6)上，斜置于螺杆泵(5)的上端。

4、  根据权利要求1所述的多功能双层玻璃反应釜，其特征在于：螺旋叶片8的间距是2-5mm之间。

5、  根据权利要求1所述的多功能双层玻璃反应釜，其特征在于：滤孔7孔径是0.2-1mm之间。

多功能双层玻璃反应釜
技术领域
本发明属于一种化学反应设备，具体来说是一种具有多种功能的双层玻璃反应釜。
背景技术
双层玻璃反应釜的工作原理是：通过双层反应釜的夹层，注入恒温的(高温或低温)热溶液或冷却液对反应釜内的物料进行恒温加热或制冷，并且可以提供搅拌。此设备可以进行真空搅拌反应，蒸馏浓缩反应，分离萃取，反应发热实验等。还可以在夹套内通入自来水将反应热量带走。物料在反应釜内进行反应，能控制反应溶液的蒸发与回流，反应完毕物料可从釜底的出料口放出。双层玻璃反应釜是现代化学小样和中样实验，生物制药及新材料合成的理想设备。
但是，现有技术的反应釜存在一些缺陷。如，对于同一物料多次反应，液体如何从反应釜中混和物分离出来是个问题？分离效果和效率直接影响了实验结果和实验时间，通常采用的是在反应釜下端打孔的办法。实际上，单一的打孔受到孔径的限制而难以进行，一般采用将所有的液、固体全部放下来，过滤后，再将固体物质投入进行下次实验。原因是：不同物料的颗粒度不同，即使同种物料也会存在颗粒度的差异。
再如，设备用于搅拌的泵的叶片安装在底部，当开启搅拌时，整个反应釜中物料是随着搅拌叶片而呈涡流旋转。这样导致整体物料是呈涡流水平转动，中心部位和靠近夹层料液的热交换效果欠佳，导致中心的料液远低于周围的料液温度，对热敏感反应的控制是非常不利的。再者，由于料液没有进行垂直的交换，上部，中部和下部的料液均一度也不一样，往往出现比重大的固体总是处于反应釜的下面，而比重轻的，一直处于反应釜的上面。不均一性将导致反应或者萃取效率降低，影响产率和产量。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种多功能双层玻璃反应釜，它能自动进行过滤，可以实现连续反应。还具有反应物的立体交换功能，保证反应的均一性，提高产率和产量。
本发明的技术方案是：多功能双层玻璃反应釜含有双层玻璃的反应釜，反应釜顶部设置有进料口，底部设置有出料口，在反应釜的中央设置有带螺旋叶片的螺杆泵，在螺杆泵之外套接有带滤孔的滤网，在螺杆泵的上端设置有开关窗。所述的开关窗是由两个半圆形的弹性片组成的。所述的开关窗穿套在转动轴上，斜置于螺杆泵的上端。螺旋叶片8的间距是2-5mm之间。滤孔7孔径是0.2-1mm之间。
本发明设计合理，结构简单，功能强大，在保证温度同一性、固液分布的均一性和固液分离的有效性上，具有明显优势，不但操作简单，而且使得整体的提取效率有了很大的提高。
附图说明
附图1是本发明一实施例和外部设备连用结构示意图；
附图2是螺杆泵结构示意图；
附图3是滤网结构示意图；
附图4是开关窗俯视结构示意图；
附图5是附图4的正视结构示意图。
附图中标记分述如下：1-进料口；2-出料口；3-夹层；4-反应釜；5-螺杆泵；6-转动轴；7-滤孔；8-螺旋叶片；9-滤网；10-极性切换电机；11-温度控制；12-可开关的封闭窗；13-进料泵；14-物料桶；15-油加热器；16-储液桶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。如图1所示，本发明的多功能双层玻璃反应釜。它由玻璃反应釜4，特制自带滤网的螺杆泵5和外围辅助设备13、14、15、16等组成。具体介绍如下：玻璃反应釜4是用来盛固体和液体反应料的，反应料液与夹层3接触，通过热交换控制玻璃反应釜4中的温度，温度控制范围可实现零下80度到350度之间的精确控制；特制自带滤网9的螺杆泵5在极性切换电机10的控制下，实现顺时针或逆时针旋转。在顺时针旋转时，螺杆泵5的转动轴6顺时针转动螺旋叶片8，推动反应釜内物料自上而下流动，物料可以通过滤网9上部的可开关的封闭窗12进入螺杆泵5内，实现物料的立体交换；也可以通过滤网9上分布的滤孔7进入螺杆泵5内实现立体交换。当切换极性切换电机10的极性后，螺杆泵5的转动轴6逆时针旋转，螺旋叶片8就可以逆时针旋转，物料是自下而上的循环，在物料的冲击下，可开关的封闭窗12关闭，这样固体颗粒就留在螺杆泵5的腔体内，而液体可以通过滤网9中的滤孔7流出来，实现固液分离。在进一步的旋转后，残留在固体中的液体在螺杆泵5的螺旋叶片8的挤压下，大部分被挤压出来。
本多功能双层玻璃反应釜的基本原理是：物料桶14中物料在进样泵13的抽吸下，通过进料口1加入到双层玻璃反应釜4中后，夹层3中的导热油通过油加热器15加热后，通过热交换实现双层玻璃反应釜4中物料的温度控制；工作过程中，极性切换电机10通过螺杆泵5的转动轴6顺时针转动螺旋叶片8，推动物料自上而下流动，在螺杆泵5上部可开关的封闭窗12和滤网9的滤孔7的对流下，实现物料的立体交换流动，控制温度同一性和固体颗粒分布的均一性；当工作完毕时，切换电机10的极性，极性切换电机10通过螺杆泵5的转动轴6逆时针转动螺旋叶片8，物料自下而上的流动，在物料的冲击力作用下，可开关的封闭窗12关闭，液体通过滤孔7流出实现固液分离；在液体澄清到一定程度后，就可以开启出料口2，放出液体到储液桶16保存。当液体流出完毕，就可继续添加所需要的溶剂体，进行下一次反应工作。如果所有工作结束，则可以在液体放出后，打开出料口2，将固体颗粒排除。需要说明的是，可以根据实验需要，定制螺旋叶片8的间距，2-5mm之间；滤孔7孔径也可调整，如0.2-1mm之间。
本申请人进行了本多功能双层玻璃反应釜和常规的双层玻璃反应釜对比试验。两个反应釜是同一型号，半径为35cm，高度在80cm。在外辅设备11设置参数同样的情况下，对同一物料进行处理。实验过程中对反应釜中温度进行了检测，发现本多功能双层玻璃反应釜温度分布同一性好。结果如下表1。
表1、双层玻璃反应釜的料液温度分布的比较。

实验过程中对反应釜中固体颗粒分布进行了统计，发现本多功能双层玻璃反应釜固体颗粒分布要均匀。实验采用相机锁定上中下三个部位，对同一区域，同一面积内的大中小颗粒进行统计，基数以100颗粒为单位。统计表明，固体颗粒分布上，本发明的三个部位固体颗粒分布均一度几乎一致。结果如下表2。
表2、双层玻璃反应釜中颗粒分布统计的比较

注：A，代表大颗粒；B，表示小颗粒；C，中等颗粒。
实验过程中，本申请人通过对反应釜中液体的波密度和折光率进行了比较，实验发现在达到波密度为4时，本多功能双层玻璃反应釜只要2小时，而对照的一般的双层玻璃反应釜需要3小时。
将提取物按同样的比例加入到同样的烟丝中，让专门品吸人员品吸，结果发现，多功能双层玻璃反应釜比较一般的双层玻璃反应釜而言，明显烟气顺畅柔和，杂气稍减，口腔干净，总体评价要优于后者。对比效果如表4
表4、不同双层玻璃反应釜提取物添加到烟丝中品吸结果比较