[发明专利]一种用于化工原料比热测定的量热计样品池

说明书

本发明涉及量热学中量热装置，具体地说是一种用于化工原料比热测定的量热计样品池，包括样品池主体、金属垫片、样品池上盖及样品池套筒，样品池主体为圆锥型筒体结构，顶部设置法兰保证样品池的密闭性；金属垫片针对样品池大小有具体的尺寸和机械强度；样品池上盖为带排气口的法兰盖，排气口外接密封装置，样品池上盖与样品池通过柱栓密封；样品池套筒具有与样品池主体相匹配的圆锥形薄壁筒体，采用无感双绕法外缠加热丝，在样品池套筒底部焊接一半圆柱型筒体，用于放置温度计。本发明的样品池工作温度为室温‑600K，工作压力为真空‑10Mpa，样品池主体与加热—测温单元分离，换样及清洗方便。

技术领域

本发明涉及量热学中量热装置，具体地说是一种用于化工原料比热测定的量热计样品池。

背景技术

化工生产过程中一直伴随着安全隐患、安全事故的发生，往往是对事故本身的敏感参数不了解。衡量化工安全的敏感参数包括失控反应最大反应速率到达时间TMRad、绝热温升ΔTad、技术最高温度MTT、失控体系能达到的最高温度MTSR等，只有掌握失控条件下的极限值，才能防患于未然。化工生产中，比热的测量一般采用连续加热的动态法，由于平衡时间不充分而造成比热测量存在较大误差。由于比热在计算和测量方法上的误差，使得对敏感参数的修正造成一定误差。

平衡时间充分的间歇加热法是测量准确的绝热量热法，测量样品一般为纯物质或不发生反应的多种组分，所以样品池多采用没有排气功能封闭式设计。但由于针对化工反应物质的比热测量，在测量过程中可能有气体的产生，但现有的样品池无法收集或合理导出反应器。

因此，迫切需要开发一种能够适用于化工反应物料的绝热量热装置样品池，以满足当前化工物料比热研究的迫切需求。

发明内容

针对化工反应对量热装置的要求，本发明的目的在于提供一种用于化工原料比热测定的量热计样品池。该量热计样品池工作温度为室温-600K，工作压力为真空-10Mpa，实现量热计样品池与加热—测温单元的分离，具有拆装更换效率高、清洗方便的特点，且量热计样品池整体密闭性良好，可将反应气导出，用于收集以及进一步的表征分析。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括样品池主体、法兰、金属垫片、样品池上盖及样品池套筒，其中样品池主体为带有底部、上端开口的筒状结构，开口端设有用于保证样品池密闭性的法兰，该法兰上沿周向均匀开设有多个槽口；所述样品池上盖为排气口的法兰盖，即样品池上盖为盘状结构，该样品池上盖上设有排气口，所述排气口的外围沿周向均匀设有多个柱栓，所述柱栓的数量与槽口相同、且一一对应，所述样品池上盖通过各柱栓插入对应的槽口内实现与样品池主体的密封连接；所述金属垫片设置于法兰与样品池上盖之间；所述样品池套筒包括薄壁筒体、加热丝及温度计套筒，该薄臂筒体套在所述样品池主体外表面，所述薄壁筒体的外表面缠绕有加热丝，所述薄壁筒体的底部固接有用于放置温度计的温度计套筒。

其中：所述样品池主体为上宽下窄的圆锥状筒体，该样品池主体的高为10～35mm，上端外径为15～30mm，底部外径为10～20mm，厚度为0.9～2mm；所述样品池主体的材料为钛合金。

所述法兰为凹面法兰，即法兰为圆环状，在所述法兰内径的外围设有圆环形的垫片槽，所述金属垫片容置于该垫片槽内；所述法兰的外径为30～50mm、厚度为5～15mm，该法兰上均布的槽口为圆形，槽口的内径为4～6mm。

所述金属垫片为圆环状，厚度为3～5mm。

所述样品池上盖为圆盘状，厚度为5～15mm；所述柱栓的外径为4～6mm，长度为15～40mm；所述排气口为空心圆柱，在所述样品池主体与样品池上盖密封连接后与样品池主体的内部相连通，该排气口的壁厚为1～3mm，外径为5～15mm。

所述样品池上盖的下表面设有圆形的凸起，该凸起的中间开有供所述排气口与样品池主体内部连通的通孔，所述凸起在样品池主体与样品池上盖密封连接后插入法兰的内孔中。