[实用新型]结构简单、反应效率高的气固相反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合气固相物料反应的结构简单、反应效率高的气固相反应器。

背景技术

目前市面上很难找到实验室用气固相反应器。在一些文献中，当需要进行气固相反应时，会在未对固相反应物搅拌的前提下直接将气体吹向固相反应物，这样反应效率很低，且反应很不均匀。比如某些利用臭氧作为氧化剂，氢氧化镍作为还原剂制备羟基氧化镍的文献。工业中应用的气固相反应器主要是流化床，其所需气体量大，流速高，且多使用一些较为廉价的气体，例如硫铁矿的焙烧使用的就是空气。流化床设备庞大，主要用于工业生产。流化床在实验室中应用较少，这主要是实验室中所提供固相反应物的量比较少，采用流化床处理方式，会使多数固相反应物被吹走，最后所得样品会很少，甚至无法对样品进行测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、反应效率高的气固相反应器，主要在实验室中使用，可以使气体与固体粉末充分地反应。

结构简单、反应效率高的气固相反应器，由反应容器外体和安装在其内腔中的回转体、叶轮、叶片组成；其中反应容器外体为圆筒形，由上体、中体和下体通过螺纹连接为一体；叶轮安装在中体隔层上方；回转体悬空安装在下体内腔中；叶轮的轮轴下部制成螺纹接头，螺纹接头处开有内销孔；回转体上表面对称中心处固接有中空圆柱，中空圆柱内腔上部制成螺套，螺套中部径向开有销孔；叶轮的螺纹接头穿过中体隔层中心的中圆孔，与回转体间通过螺套螺接在一起，用定位销穿过销孔和内销孔固定二者相对位置。回转体的内部加工有搅拌子容纳腔。回转体可制成由两个三面挡板构成的挡板式回转体。

构成反应容器外体的上体和中体的连接部制有螺纹，上体和中体之间为密封连接；中体和下体的连接部也制有螺纹，中体和下体之间为密封连接；上体回转轴线上有进气管与上体连为一体；进气管旁边固定安装与上体连为一体的排气管，且排气管上安装有气阀；中圆孔制作在中体中间隔层中央。

叶轮的轮轴上部对称安装有叶片。叶轮的轮轴上安装叶片的数目为大于或等于1的整数个。轮轴上从叶片的上边沿以上部分的横截面积由下到上逐渐减小。

反应器外体的中体可制成变径中体；变径中体上的中上体的直径与上体的直径相等，且中上体和上体可螺接在一起，也可将二者的结合部加工为磨砂面并紧密结合在一起；变径中体上的中下体的直径和下体的直径相等，且中下体和下体可螺接在一起，也可将二者的结合部加工为磨砂面并紧密结合在一起。变径中体的中上体的直径可以大于也可以小于中下体的直径。

回转体可制成弹性夹回转体，弹性夹回转体的横向两端有挡板、两挡板间的纵向固装有弹性夹与弹性夹回转体连为一体，或横向两端固装弹性夹，纵向两端间安装挡板。

弹性夹回转体可做成由多个条状弹性夹构成的回转体；多个条状弹性夹构成的弹性夹回转体的两端有挡板、两挡板间固定有多个条状弹性夹，条状弹性夹的数目为大于2的自然数，呈对称或不对称排列。

在需要进行实验时，首先将叶轮的螺纹接头插入中体的中圆孔，然后在中圆孔另一端与回转体螺接，待旋紧之后用定位销固定。然后使回转体的搅拌子容纳腔竖直向上放置，在其中放入搅拌子，再使下体与中体紧密螺接，这时将中体开口向上放置，接下来即可在中体中添加参与反应的固体粉末。然后再将上体与中体紧密螺接，再将已装配好的气固相反应器放置在磁力搅拌器上，然后用输入气体的导管与进气管连接，使输出气体的导管与排气管连接，并在气阀安装孔中放入气阀。这时开动磁力搅拌器对固体粉末加以搅拌，然后通入反应气体，使气体和固体粉末开始反应，并通过气阀控制排出气体的流速，进而控制反应容器中气体的浓度。

反应结束后，将上体与中体旋开，将中体中的粉末倒出即为所制备样品。

相对于专利号为ＺＬ　２０１１２０３３７９５３．９的专利来说，本发明中，进气管中的反应气体由上向下运动，气体速度由一定数值变为零后再径向运动，然后再向上运动，则反应气体在反应器中停留时间较长，因此会有更多的反应气体参与反应，即使用该气固相反应器对反应气体的利用率高，且相同时间内参与反应的固体粉末也要多出许多。