一種多功能反應及分離裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種多功能反應及分離裝置，具有容器本體和位于容器本體外部的雙層玻璃恒溫腔；恒溫腔上部和下部分別設有恒溫介質出口和恒溫介質進口；容器本體頂部設有至少一個頂層接口，容器本體側面設有至少一個加料口，容器本體側面的中下部設有過濾回流接口，容器本體底部還設有過濾出口，頂層接口、加料口、過濾回流接口和過濾出口均與容器本體內腔相連通。本發明裝置可進行多種反應及分離操作，對容器內的混合物，在反應的同時可以對某些特定的組分進行分離，促使平衡向生成產物的方向移動，這樣既提高產物的純度，也提高反應物的轉化率。因此本發明裝置作為一種反應、分離設備，具有綠色、環保、高效等特點。
【專利說明】一種多功能反應及分離裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對混合物進行反應和分離的裝置，尤其涉及一種多功能反應及分
離裝置。
【背景技術】
[0002]目前市面上出現一些用于恒溫下反應的雙層玻璃容器，見圖1，但大多玻璃容器結構簡單，且反應裝置敞口的，不能保證混合物在密封條件下反應與分離；其二、接口較少，不利于復雜的反應、分離操作。另外，目前市面上有一種廣泛使用的雙層玻璃反應釜，能用于混合物的反應，也能進行恒溫，但是只能進行電動攪拌，不能進行磁力攪拌，不能進行萃取、過濾等較為復雜的分離操作。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，對裝置進行合理設計，提供一種確保該裝置能恒溫、能配合磁力攪拌，能用于混合反應，及過濾、萃取、蒸餾等分離操作的多功能反應及分離裝置。
[0004]實現本發明目的的技術方案是:一種多功能反應及分離裝置，具有容器本體和位于容器本體外部的雙層玻璃恒溫腔；所述恒溫腔上部和下部分別設有恒溫介質出口和恒溫介質進口 ；所述容器本體頂部設有至少一個頂層接口，所述容器本體側面設有至少一個加料口，所述容器本體側面的中下部設有過濾回流接口，容器本體底部還設有過濾出口，所述頂層接口、加料口、過濾回流接口和過濾出口均與容器本體內腔相連通。
[0005]上述技術方案，所述容器本體頂部為外凸的弧形，弧形頂部上的頂層接口有三個，包括第一頂層接口、第二頂層接口和第三頂層接口，所述三個頂層接口大小相同，兩兩夾角為120度，均勻分布在所述容器本體弧形頂部。
[0006]上述技術方案，所述加料口有三個，包括第一加料口、第二加料口和第三加料口，所述三個加料口水平方向兩兩夾角呈120度對稱分布，豎直方向等距分布。
[0007]上述技術方案，所述過濾出口與容器本體內腔連接處與容器本體相平，過濾出口朝向與水平面之間具有向下傾斜的夾角。
[0008]上述技術方案，所述過濾出口朝向與水平面之間的向下傾斜的夾角為45°。
[0009]上述技術方案，所述過濾回流接口水平方向上與過濾出口之間的夾角為α，80° ^ a ^ 120。。
[0010]上述技術方案，所述過濾回流接口水平方向上與過濾出口之間的夾角為α為100。。
[0011]上述技術方案，所述過濾回流接口在容器本體內端呈彎嘴狀，所述過濾回流接口彎嘴出口處與容器本體內壁平行。
[0012]上述技術方案，所述反應及分離裝置為玻璃材質。
[0013]采用上述技術方案后，本發明具有以下積極的效果:[0014](I)能使混合物在特定條件下進行反應及分離操作，特別能使混合物的溫度恒定在特定的數值。
[0015](2)本發明裝置不僅能用于混合物的反應，而且能夠進行固一液相(如結晶)、液一氣相(如蒸發)、液一液相(如萃取)分離操作，實現混合物在反應的同時進行分離，使生成的產物及時移除，從而促進反應順利。
[0016](3)本發明裝置可配合磁力攪拌器的使用，無需安裝電動攪拌器，從而減少電動攪拌帶來的噪音以及攪拌棒對混合物的污染。另外通過過濾回流的液體攪動混合物，使混合物均勻分散。
[0017](4)本發明裝置特別用于對混合物結晶的分離，通過外接微型循環泵對含晶體的混合物進行抽濾，及時分離出晶體，并回收母液。
[0018](5)本發明裝置通過控制反應及分離的條件，提高反應物的轉化率、產品純度，減少廢棄物的排放，具有綠色、高效等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0020]圖1為傳統雙層玻璃反應杯；
[0021]圖2為本發明多功能反應及分離裝置主視圖；
[0022]圖3為本發明多功能反應及分離裝置俯視圖；
[0023]圖4為本發明橫向截面視圖；
[0024]圖中1、容器本體；2、恒溫腔；21、恒溫介質出口 ；22、恒溫介質進口 ；3、頂層接口 ；31、第一頂層接口 ；32、第二頂層接口 ；33、第三頂層接口 ；4、加料口 ；41、第一加料口 ；42、第二加料口 ；43、第三加料口 ；5、過濾回流接口 ；6、過濾出口。
【具體實施方式】
[0025](實施例1)
[0026]見圖2至圖4，本發明具有容器本體I和位于容器本體I外部的雙層玻璃恒溫腔2 ;所述恒溫腔2上部和下部分別設有恒溫介質出口 21和恒溫介質進口 22，恒溫介質從恒溫腔下部的恒溫介質進口 22進入，從上部恒溫介質出口 21流出，從而有利于使容器維持在某一特定的溫度。所述容器本體I頂部設有至少一個頂層接口 3，所述容器本體I側面設有至少一個加料口 4，所述容器本體I側面的中下部設有過濾回流接口 5，容器本體I底部還設有過濾出口 6，所述頂層接口 3、加料口 4、過濾回流接口 5和過濾出口 6均與容器本體I內腔相連通。
[0027]優選地，所述容器本體I頂部為外凸的弧形，弧形頂部上的頂層接口 3有三個，包括第一頂層接口 31、第二頂層接口 32和第三頂層接口 33，均為磨口玻璃材質，所述三個頂層接口 3大小相同，兩兩夾角為120度，均勻分布在所述容器本體I弧形頂部。此三個頂層接口可接溫度檢測器、電力攪拌器，也可接冷凝回流裝置等，從而既可進行密封，又可實現多種附加功能。
[0028]優選地，所述加料口 4有三個，包括第一加料口 41、第二加料口 42和第三加料口43，所述三個加料口 4水平方向兩兩夾角呈120度對稱分布，豎直方向等距分布。三個加料口 4既可方便加料，也可以實現在不同的容器間進行物質交換與傳遞，還可用作液一液相如萃取分離過程的上層液體分流口，實現混合組分的分離。
[0029]優選地，所述過濾出口 6與容器本體I內腔連接處與容器本體I相平，過濾出口 6朝向與水平面之間具有向下傾斜的夾角，這有利于固相組分流出。本實施例過濾出口 6朝向與水平面之間的向下傾斜的夾角為45°。
[0030]優選地，所述過濾回流接口 5水平方向上與過濾出口 6之間的夾角為α，80° ( α <120°。本實施例所述過濾回流接口 5水平方向上與過濾出口 6之間的夾角為α為100°。過濾回流接口 5與底部呈一定的高度差，過濾后的母液從過濾回流接口 5流回容器本體I內。過濾回流接口 5、過濾出口 6的主要功能是配合外接過濾裝置進行過濾，容器中混合物生成的固相組分經過濾出口 6流向過濾裝置，被微型泵泵入過濾回流接口 5，流回容器本體1，這類似于固相組分的抽濾過程。上述過濾出口 6之所以置于容器本體I的側底部是為了方便配合磁力攪拌，例如過濾出口 6若置于底部中間位置，則磁子會掉入過濾出口 6而無法攪拌。另外過濾回流接口 5還可實現一個輔助功能一分散混合物作用。
[0031]優選地，所述過濾回流接口 5在容器本體I內端呈彎嘴狀，所述過濾回流接口 5彎嘴出口處與容器本體I內壁平行，見圖3和圖4。微型水泵泵回的液體在彎嘴處有一定的初速度，并沿著箭頭方向回旋流動，對于粘度較低的混合液體，其可以起作分散混合物，使液體濃度均一化的作用。
[0032]優選地,所述反應及分離裝置為玻璃材質。
[0033]本發明的工作原理為:本發明裝置配合一些外接部件能實現多種反應與分離功能，其功能包括:
[0034]I)本發明裝置配合一些外接部件可以控制容器內的壓強與溫度。例如頂部、側面或底部接口可導入或導出氣體，并接上氣壓計，通過調節加入的氣體量或氣體流量則可以控制容器中的壓強；如附圖2所示，恒溫介質出口 21、恒溫介質進口 22分別為恒溫腔2的出口與入口，外接精密恒溫液浴槽,恒溫液體介質從恒溫介質進口 22進入，從恒溫介質出口 21流出，恒溫液體介質可以是水，油或者低溫融鹽，通過這種方式可將容器恒定在特定溫度;
[0035]2)本發明裝置配合一些外接部件可以進行多種相分離功能。例如頂部可外接蒸餾或精餾裝置，進行氣一液分離；由于側面加料口 4的存在，本裝置進行液一液萃取分離時，上層液體可從上部加料口 4分流，下層液體則可從下部加料口 4分流；底部側面的過濾回流接口 5通過外接過濾裝置以及微型泵，對混合溶液中產生的固相組分進行及時抽濾分離；
[0036]3)本發明裝置可以進行可能含有氣相、固相組分的多種類型的混合反應；
[0037]4)綜上所述，由于本發明裝置可進行多種反應及分離操作，對容器內的混合物，在反應的同時可以對某些特定的組分進行分離，促使平衡向生成產物的方向移動，這樣既提高產物的純度，也提高反應物的轉化率。因此本發明裝置作為一種反應、分離設備，具有綠色、環保、聞效等特點。
[0038]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多功能反應及分離裝置，具有容器本體(1)和位于容器本體(1)外部的雙層玻璃恒溫腔(2);所述恒溫腔(2)上部和下部分別設有恒溫介質出口(21)和恒溫介質進口(22);其特征在于:所述容器本體(1)頂部設有至少一個頂層接口(3)，所述容器本體(1)側面設有至少一個加料口(4)，所述容器本體(1)側面的中下部設有過濾回流接口(5)，容器本體(1)底部還設有過濾出口(6)，所述頂層接口(3)、加料口(4)、過濾回流接口(5)和過濾出口(6)均與容器本體(1)內腔相連通。
2.根據權利要求1所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述容器本體(1)頂部為外凸的弧形，弧形頂部上的頂層接口(3)有三個，包括第一頂層接口(31)、第二頂層接口(32)和第三頂層接口(33)，所述三個頂層接口(3)大小相同，兩兩夾角為120度，均勻分布在所述容器本體(1)弧形頂部。
3.根據權利要求1所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述加料口(4)有三個，包括第一加料口(41)、第二加料口(42)和第三加料口(43)，所述三個加料口(4)水平方向兩兩夾角呈120度對稱分布，豎直方向等距分布。
4.根據權利要求1~3任一項權利要求所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述過濾出口(6)與容器本體(1)內腔連接處與容器本體(1)相平，過濾出口(6)朝向與水平面之間具有向下傾斜的夾角。
5.根據權利要求4 所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述過濾出口(6)朝向與水平面之間的向下傾斜的夾角為45°。
6.根據權利要求1~3任一項權利要求所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述過濾回流接口(5)水平方向上與過濾出口(6)之間的夾角為α，80° ≤α≤120°。
7.根據權利要求6所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述過濾回流接口(5)水平方向上與過濾出口(6)之間的夾角為α為100°。
8.根據權利要求7所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述過濾回流接口(5)在容器本體(1)內端呈彎嘴狀，所述過濾回流接口(5)彎嘴出口處與容器本體(1)內壁平行。
9.根據權利要求8所述的多功能反應及分離裝置，其特征在于:所述反應及分離裝置為玻璃材質。
【文檔編號】B01J19/18GK103908937SQ201410151358
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】周權寶, 黃進, 江游, 王爽 申請人:貴州師范學院