[发明专利]一种超临界流体反应系统中碱基金属碳制备装置

说明书

本发明公开了一种超临界流体反应系统中碱基金属碳制备装置，包括底框，所述底框靠近中间位置的顶部两侧均焊接有L型支架，且L型支架的一侧焊接有两个安装架，安装架的一侧通过螺栓连接有反应桶，反应桶的底部设置有加热机构，所述反应桶的顶部焊接有进出管，且进出管的顶部插接有密封盖，密封盖的顶部通过螺栓连接有电机，电机的输出轴焊接有转轴。本发明在scCO2体系下，用安全无毒的C02作碳源，金属钠作为还原剂，在440℃和80MPa的超临界条件下，经过12小时的还原反应后，将CO2还原成了无色透明碱基金属碳，增大金属钠的活动性能，使得金属钠充分并快速的与CO2接触，提高还原反应的速度。

技术领域

本发明涉及超临界流体反应系统技术领域，尤其涉及一种超临界流体反应系统中碱基金属碳制备装置。

背景技术

任何物质随着温度和压力的变化，都会相应的呈现出固态、液态、气态三种相态。三态之间相互转化的温度和压力称为三相点，除三相点外，分子量不太大的稳定物质还存在一个临界点，临界点由临界温度、临界压力和临界密度构成，当把处于气液平衡的物质升温升压时，热膨胀引起液体密度减少，压力升高使气液两相的界面消失，成为均相体系，这一点成为临界点。高于临界温度和临界压力以上的流体是超临界流体。超临界流体处于气液不分的状态，既不是液体也不是气体。超临界流体黏度低、密度大，有良好的流动、传质、传热和溶解性能，广泛用于节能、天然产物萃取、聚合反应、超微粉和纤维的生产等领域。

二氧化碳化学还原的方式有很多，但都存在一些不足之处。例如，光催化还原CO2的转化率非常低，同时还受诸多反应因素的影响，对机理的认识也仅仅达到了“自由基机理”的共识。但是，通过超临界流体反应系统（scCO2）合成碳基材料可以弥补以上的不足之处，即在scCO2合成了碳基材料，利用安全无毒的C02作碳源，金属钠作为还原剂，在一定的超临界条件下，经过长时间的化学反应。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种超临界流体反应系统中碱基金属碳制备装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种超临界流体反应系统中碱基金属碳制备装置，包括底框，所述底框靠近中间位置的顶部两侧均焊接有L型支架，且L型支架的一侧焊接有两个安装架，安装架的一侧通过螺栓连接有反应桶，反应桶的底部设置有加热机构，所述反应桶的顶部焊接有进出管，且进出管的顶部插接有密封盖，密封盖的顶部通过螺栓连接有电机，电机的输出轴焊接有转轴，转轴的外壁焊接有轴承座，轴承座的外壁焊接有等距离分布的连接杆，连接杆的底部通过螺栓连接有置物钵，所述底框的内壁一侧焊接有第一支撑板，且第一支撑板的顶部一侧开有第一通孔，第一通孔的内壁通过螺栓连接有增压泵，增压泵的顶部通过螺栓连接有插接在反应桶内的增压管，所述底框的内壁另一侧焊接有第二支撑板，且第二支撑板的顶部通过螺栓连接有储气罐，储气罐的一端通过法兰连接有插接在反应桶内的进气管。

优选地，所述反应桶靠近底部的内壁两侧均焊接有定位座，且定位座的顶部一侧开有定位孔，置物钵的底部两侧均焊接有插接在定位孔内的定位杆，转轴延伸入置物钵内的外壁焊接有等距离分布且呈弧形的搅动细杆，搅动细杆的底部均焊接有搅动球。

优选地，两个所述L型支架的顶部一侧通过螺栓连接有同一个T型板，且T型板的底部与电机的顶部之间通过螺栓连接，T型板的顶部焊接有把手。

优选地，所述反应桶的一侧顶部焊接有气压检测管，且气压检测管的一端通过螺栓连接有压力表，气压检测管、增压管和进气管上均通过螺栓连接有阀门。

优选地，所述加热机构包括通过螺栓连接在反应桶的底部的加热器，且加热器的顶部通过螺栓连接有插接在反应桶内的加热盘管。

优选地，所述第一支撑板的顶部另一侧开有第二通孔，且第二通孔的内壁焊接有保护圈，加热器插入保护圈的内部。