[实用新型]可控气液界面反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可控气液界面反应器，主要用于化学实验及工业生产过程中的用于气液界面反应。

背景技术

界面反应是指异相间的化学反应。根据两相之间接触表面的特性及表面上的各种化学物质种类、含量、存在状态及性质，且在一定的条件下发生的各种化学反应。两相的界面有液-液、固-液、固-气、液-气和固-固5种类型。在环境中比较普遍存在的是气-液界面反应，如大气与海洋、江河的交界面，空气与颗粒物表面的接触面，常有可溶性化学物质或挥发性化学物质发生化学反应，而使污染物发生变化，并转移到另一种环境介质中去。某些水体与土壤、底泥的接触表面上也常有重金属及某些有机物发生吸附、催化、络合、降解、氧化还原等各种物理化学变化。所以界面反应已成为研究化学污染在大气、水及土壤环境中迁移转化规律和循环过程等问题的重要内容。

气液相界面反应的理论已经比较成熟，该理论认为，当气相反应物与液相反应物之间进行反应时，可以认为反应包括以下步骤：气相中的反应物A从气相主体扩散传递到气液界面，并处于相平衡状态；反应物A从气液界面传入液相，在液相内达到一定浓度并与液相中的其它反应物进行反应；反应所生成的液相产物沿浓度下降方向传递，气相产物继续向界面传递，在动态平衡过程中不断反应。气液界面反应理论被广泛用于传质过程分析，可以将复杂的相际传质简化，化学反应及工业生产过程中气液接触，溶质从液面渗入液内而形成浓度梯度、混合、消失浓度梯度的交替过程，扩散传质过程主要依靠非定态的分子扩散，这对研究晶体生长、反应速率等化学反应参数提供了很大方便。

目前为止，可用于气液界面反应的反应器非常有限，主要有鼓泡反应器及表面充气式搅拌反应器等，不同程度地存在反应无法精确控制等方面的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于气液界面反应的可控气液界面反应器。

本实用新型的可控气液界面反应器，包括敞口的反应容器，并在反应容器的外周设置有封闭的气体生成器；所述气体生成器的顶部设置有伸入反应容器的进液管和伸入气体生成器的分液漏斗。

所述气体生成器的顶部设置有排气阀，用于抽出气体生成器中的空气。

所述气体生成器内设置有加热盘管。

所述反应容器的底部设置有加热台及温度控制器。

所述反应容器内设置有温度计。

工作时，液相反应物由进液管加入到反应容器中，气相反应物或能生成气相反应物的溶液由分液漏斗进入气体生成器中，在加热盘管的加热的条件下，气体挥发出来，与反应器中的液面形成气液界面，并不断溶于反应液体中进行反应。

本实用新型具有以下优点：

1、实现了气体生成与气液反应同步进行，便于对反应时间的准确控制；

2、通过调节外置的分液漏斗，实现了反应速率的灵活控制，并可以随时停止和开始界面反应过程；

3、将气液界面反应涉及的反应器与气体生成器进行一体化封闭型设计，不仅简化了结构，而且保证了反应的顺利和安全操作；

4、将反应器温度和气体生成器温度分开控制，可以满足不同的气体生成和化学反应类型；

5、气体生成器可以实现反应前的空气排出，实现反应过程中气体的高度纯化。

附图说明

图1为本实用新型可控气体扩散反应器的结构示意图。

具体实施方式

一种可控气液界面反应器，包括敞口的反应容器1，并在反应容器1的外周设置有封闭的气体生成器2；在气体生成器2的顶部设置有进液管9和分液漏斗3，其中进液管9伸入反应容器1内，分液漏斗3伸入气体生成器2内；气体生成器2的顶部设置有排气阀8，可实现反应前气体生成器2内的空气排出；气体生成器2内还设置有加热盘管6，其表面经过耐酸耐碱处理，用于加热由分液漏斗3滴入的溶液，以生成用于界面反应的气体；反应容器1内设有有温度计7，对反应溶液的温度进行在线检测；反应容器1的底部设置有加热台5及温度控制器4，对反应容器1内进行加热和温度控制，以满足不同气体挥发及溶液反应时所需的条件。