[发明专利]一种安全的溶剂热合成高温高压反应釜密封结构

说明书

技术领域

本发明提供了一种安全的溶剂热合成反应使用的高温高压反应釜密封结构。

背景技术

目前，溶剂热合成领域，高温高压反应釜结构形式复杂、多样，其密封结构的安全性、可靠性、稳定性和密封性能往往不能同时实现，尤其其中的安全性和密封性在设计与制造方面较难统一，高温高压下密封性能好则往往安全性存在隐患、安全性能好则往往密封性能下降，这个问题一直困扰着溶剂热合成领域的科研工作者。相比于非高温高压反应釜（温度在240℃以下，压力在20MPa以下）而言，高温高压反应釜（温度在240℃以上可高达650℃，压力在20MPa以上可高达100MPa）的设计制造要求很高，在高温高压条件下，其安全性和密封性是一对矛盾，若只考虑密封性能，则在高温高压条件下溶剂热合成化学反应易导致高压釜内部压力过高、在得不到泄压的情况下易发生爆炸事故；同样，若只考虑安全性能，则不得不降低高压釜的密封性能、易引发在高温高压条件下高压釜内部物料泄漏和挥发，导致合成实验失败。在设计和制造方面，怎样将溶剂热合成用高温高压反应釜的安全性和密封性统一起来，一直困扰着该领域的工程师和科研工作者们。

发明内容

本发明提供了一种安全的溶剂热合成高温高压反应釜密封结构，结构设计形式紧凑、简单、易于操作，实现了安全性和密封性的统一，解决了当前高温高压溶剂热合成高压釜的一个难题。

本发明所采用的技术方案是：溶剂热合成高温高压反应釜密封结构由釜盖、釜体和密封销组成。其特征在于：釜体下部外沿与釜盖的外沿均采用外六角结构，釜盖与釜体之间采用螺纹连接紧固,由釜盖压紧密封销，实现密封销与釜体间的锥面密封；密封销与釜体的密封锥面，其倾斜角度保持匹配和一致，角度在20-80度范围，较佳值在40-70度之间；密封方式为不需要密封圈的锥面直接接触压紧密封，通过高压力下金属光滑锥面产生形变而紧密贴合，达到密封目的，可保证在高温高压条件下的密封性而不漏气。

有益效果：本发明主要作为安全的高温高压溶剂热合成反应容器应用于纳米材料和其他材料的高温高压条件下的溶剂热合成领域，也可作为高温高压条件下的消解罐而用于质检、药检和食品检验领域。因釜盖、密封销、釜体三者为独立构件，釜盖通过釜体上的具有一定压力形变功能的螺纹紧固而压紧密封销于釜体密封锥面上，从而达到密封效果，在压力过高引发安全问题时，被釜体和釜盖从两端强力压紧的密封销也会自动发生金属过压形变，引起高压釜内高压气体沿密封锥面泄漏一部分而减小高压釜内压力，保障了高压釜的安全性，避免高压釜内压力超过金属材料内秉的耐压安全值而发生爆破等极端事故，将安全性和密封性较好统一了起来。

附图说明

图1为本发明的结构图。图1中，1为釜体，2为釜盖，3为密封销，4为釜体上的紧固螺纹，5为釜体与密封销上的密封锥面，6为高压釜内的容纳溶剂与反应物料的空间。

图2为密封销结构图。图2中，7为密封销锥面的倾斜角度。

具体实施方式

图1是本发明一种安全的溶剂热合成高温高压反应釜密封结构实施例示意图：由釜体1、釜盖2和密封销3组成的溶剂热合成高温高压反应釜中，釜体1与釜盖2之间采用螺纹连接紧固，由釜盖2压紧密封销3，实现密封销3与釜体1之间的锥面密封。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。