本實用新型涉及低溫反應系統,具體涉及一種液氮低溫無氧反應系統。
背景技術:
化學實驗有時候需要在低溫條件下進行,特別是零下四十幾度或零下八十幾度等苛刻條件,就需要一種特殊的低溫反應設備。目前實驗室一般用液氮罐作為冷源,人工倒入裝有合適溶劑如乙醇的杜瓦瓶中,溶劑在低溫條件下瞬間固化,然后能維持一段時間的低溫,但是隨著氮氣的揮發,溶劑慢慢融化,體系溫度慢慢回升;有時候反應需要在很長時間進行時,如24h,就需要人工定時補充液氮,比較費時。另外液氮罐一般體積大、質量重,每次傾倒補液都很費力。
液氮低溫反應一般同時需要反應體系在無氧條件下進行,為了保證無氧密封條件,現有技術中多用磁力攪拌器配合反應瓶中的磁子進行,磁力攪拌器設置在杜瓦瓶的正下方,增加了與磁子間的距離,明顯降低了攪拌速度,會直接影響反應器中溶劑的溫度均一性,從而影響反應質量和收率;另外也有人用帶有密封圈的聚四氟乙烯塞套在攪拌器的攪拌桿上,固定在反應瓶中間開口處,但是由于電機振動,導致密封效果不好。
因此,如何解決上述問題,已成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。
技術實現要素:
本實用新型針對現有技術中存在的不足,提供了一種省時省力、補液方便、密封效果好的液氮低溫無氧反應系統,解決了上述的技術問題。
為了實現上述目的,本實用新型提供如下技術方案:一種液氮低溫無氧反應系統,包括反應裝置和自動補液氮裝置;所述反應裝置包括三口反應瓶、攪拌槳和電機;所述攪拌槳的攪拌桿穿過套有一號橡膠管的接管塞,攪拌桿上端通過二號橡膠管與電機連接,接管塞設置在三口反應瓶的中間開口上;所述三口反應瓶的左側開口設置真空玻璃塞,右側開口通過三通閥門與充氣裝置連接;所述自動補液氮裝置包括設置在三口反應瓶正下方的杜瓦瓶、設置在杜瓦瓶左上方的液氮罐和設置在杜瓦瓶里的浮球液位控制器,所述浮球液位控制器包括浮球和通過杠桿連接的閥門,所述閥門通過輸液管與液氮罐連接。
上述中一號橡膠管下端套在接管塞上端,攪拌桿自下而上穿過接管塞,一號橡膠管上端內側與攪拌桿接觸部分涂抹凡士林,增加潤滑和密封作用,這樣電機通過二號橡膠管帶動攪拌桿轉動,同時能保證接管塞不轉動。
上述中三口反應瓶的瓶口位置和接管塞、真空玻璃塞、三通閥門的接觸位置均為磨砂結構,增加了密封性。
上述中,通過轉動三通閥門,與抽真空裝置連接,能抽掉三口反應器中本身存在的空氣;然后轉動三通閥門與充氣裝置相通,充氣裝置填充惰性氣體氮氣或者氬氣,能夠保證反應在絕對無氧條件下進行。
上述中自動補液氮裝置的工作原理是當杜瓦瓶中的氮氣慢慢揮發掉以后,溶劑液化,浮球隨著液面降低到一定高度,此時會打開閥門,液氮罐中的液氮通過輸液管補充到杜瓦瓶中,當浮球恢復到原來的高度后,閥門關閉,停止補液;該裝置起到定時補液的作用,不需要人工長期守在實驗裝置旁,同時液氮罐固定在杜瓦瓶左上方,不需要從地面抬高到實驗操作臺上,省時省力,操作方便。
優選的,所述杜瓦瓶和三口反應瓶外周設置保溫層,作用是降低了液氮的揮發速度,維持更長的低溫時間,節省資源。
優選的,所述杜瓦瓶內設置溫度檢測裝置,作用是可以更加精確地測量反應瓶外部溫度。
優選的,所述充氣裝置為氣球,可以更加方便的提供惰性氣體來源,而且質量輕不影響整體裝置的穩定性,另外可以通過觀察氣球的大小判斷裝置有無漏氣情況。
與現有技術相比,本實用新型具有以下優點:該系統通過設置自動補液氮裝置及在攪拌桿上設置套有橡膠管的接管塞,結構簡單、設計合理、操作方便、自動化程度高,省時省力、補液方便、密封效果好,適用范圍廣,具有廣泛的應用前景。
附圖說明
圖1為該實用新型的結構圖。
圖中:1、反應裝置;2、自動補液氮裝置;3、三口反應瓶;4、攪拌槳;5、電機;6、一號橡膠管;7、接管塞;8、二號橡膠管;9、電機;10、真空玻璃塞;11、三通閥門;12、充氣裝置;13、杜瓦瓶;14、液氮罐;15、浮球液位控制器;16、浮球;17、閥門;18、輸液管。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例,進一步闡述本實用新型,應理解,這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍;此外應理解,在閱讀了本實用新型的內容之后,本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落在所附權利要求書所限定的范圍。需要說明的是,下面描述中使用的詞語“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向。
如圖1所示,一種液氮低溫無氧反應系統,包括反應裝置1和自動補液氮裝置2;所述反應裝置1包括三口反應瓶3、攪拌槳4和電機5;所述攪拌槳4的攪拌桿穿過套有一號橡膠管6的接管塞7,攪拌桿上端通過二號橡膠管8與電機9連接,接管塞7設置在三口反應瓶3的中間開口上;所述三口反應瓶3的左側開口設置真空玻璃塞10,右側開口通過三通閥門11與充氣裝置12連接;所述自動補液氮裝置2包括設置在三口反應瓶3正下方的杜瓦瓶13、設置在杜瓦瓶13左上方的液氮罐14和設置在杜瓦瓶13里的浮球液位控制器15,所述浮球液位控制器15包括浮球16和通過杠桿連接的閥門17,所述閥門17通過輸液管18與液氮罐14連接。
所述杜瓦瓶13和三口反應瓶3外周設置保溫層。
所述杜瓦瓶13內設置溫度檢測裝置。
所述充氣裝置12為氣球。