一种多功能反应及分离装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能反应及分离装置，具有容器本体和位于容器本体外部的双层玻璃恒温腔；恒温腔上部和下部分别设有恒温介质出口和恒温介质进口；容器本体顶部设有至少一个顶层接口，容器本体侧面设有至少一个加料口，容器本体侧面的中下部设有过滤回流接口，容器本体底部还设有过滤出口，顶层接口、加料口、过滤回流接口和过滤出口均与容器本体内腔相连通。本实用新型装置可进行多种反应及分离操作，对容器内的混合物，在反应的同时可以对某些特定的组分进行分离，促使平衡向生成产物的方向移动，这样既提高产物的纯度，也提高反应物的转化率。因此本实用新型装置作为一种反应、分离设备，具有绿色、环保、高效等特点。
【专利说明】一种多功能反应及分离装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种对混合物进行反应和分离的装置，尤其涉及一种多功能反应及分离装置。
【背景技术】
[0002]目前市面上出现一些用于恒温下反应的双层玻璃容器，见图1，但大多玻璃容器结构简单，且反应装置敞口的，不能保证混合物在密封条件下反应与分离；其二、接口较少，不利于复杂的反应、分离操作。另外，目前市面上有一种广泛使用的双层玻璃反应釜，能用于混合物的反应，也能进行恒温，但是只能进行电动搅拌，不能进行磁力搅拌，不能进行萃取、过滤等较为复杂的分离操作。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，对装置进行合理设计，提供一种确保该装置能恒温、能配合磁力搅拌，能用于混合反应，及过滤、萃取、蒸馏等分离操作的多功能反应及分离装置。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案是:一种多功能反应及分离装置，具有容器本体和位于容器本体外部的双层玻璃恒温腔；所述恒温腔上部和下部分别设有恒温介质出口和恒温介质进口 ；所述容器本体顶部设有至少一个顶层接口，所述容器本体侧面设有至少一个加料口，所述容器本体侧面的中下部设有过滤回流接口，容器本体底部还设有过滤出口，所述顶层接口、加料口、过滤回流接口和过滤出口均与容器本体内腔相连通。
[0005]上述技术方案，所述容器本体顶部为外凸的弧形，弧形顶部上的顶层接口有三个，包括第一顶层接口、第二顶层接口和第三顶层接口，所述三个顶层接口大小相同，两两夹角为120度，均匀分布在所述容器本体弧形顶部。
[0006]上述技术方案，所述加料口有三个，包括第一加料口、第二加料口和第三加料口，所述三个加料口水平方向两两夹角呈120度对称分布，竖直方向等距分布。
[0007]上述技术方案，所述过滤出口与容器本体内腔连接处与容器本体相平，过滤出口朝向与水平面之间具有向下倾斜的夹角。
[0008]上述技术方案，所述过滤出口朝向与水平面之间的向下倾斜的夹角为45°。
[0009]上述技术方案，所述过滤回流接口水平方向上与过滤出口之间的夹角为α，80°≤ a ≤ 120。。
[0010]上述技术方案，所述过滤回流接口水平方向上与过滤出口之间的夹角为α为100。。
[0011]上述技术方案，所述过滤回流接口在容器本体内端呈弯嘴状，所述过滤回流接口弯嘴出口处与容器本体内壁平行。
[0012]上述技术方案，所述反应及分离装置为玻璃材质。
[0013]采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果:[0014](I)能使混合物在特定条件下进行反应及分离操作，特别能使混合物的温度恒定在特定的数值。
[0015](2)本实用新型装置不仅能用于混合物的反应，而且能够进行固一液相(如结晶)、液一气相(如蒸发)、液一液相(如萃取)分离操作，实现混合物在反应的同时进行分离，使生成的产物及时移除，从而促进反应顺利。
[0016](3)本实用新型装置可配合磁力搅拌器的使用，无需安装电动搅拌器，从而减少电动搅拌带来的噪音以及搅拌棒对混合物的污染。另外通过过滤回流的液体搅动混合物，使混合物均匀分散。
[0017](4)本实用新型装置特别用于对混合物结晶的分离，通过外接微型循环泵对含晶体的混合物进行抽滤，及时分离出晶体，并回收母液。
[0018](5)本实用新型装置通过控制反应及分离的条件，提高反应物的转化率、产品纯度，减少废弃物的排放，具有绿色、高效等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0020]图1为传统双层玻璃反应杯；
[0021]图2为本实用新型多功能反应及分离装置主视图；
[0022]图3为本实用新型多功能反应及分离装置俯视图；
[0023]图4为本实用新型横向截面视图；
[0024]图中1、容器本体；2、恒温腔；21、恒温介质出口 ；22、恒温介质进口 ；3、顶层接口 ；31、第一顶层接口 ；32、第二顶层接口 ；33、第三顶层接口 ；4、加料口 ；41、第一加料口 ；42、第二加料口 ；43、第三加料口 ；5、过滤回流接口 ；6、过滤出口。
【具体实施方式】
[0025](实施例1)
[0026]见图2至图4，本实用新型具有容器本体I和位于容器本体I外部的双层玻璃恒温腔2 ;所述恒温腔2上部和下部分别设有恒温介质出口 21和恒温介质进口 22，恒温介质从恒温腔下部的恒温介质进口 22进入，从上部恒温介质出口 21流出，从而有利于使容器维持在某一特定的温度。所述容器本体I顶部设有至少一个顶层接口 3，所述容器本体I侧面设有至少一个加料口 4，所述容器本体I侧面的中下部设有过滤回流接口 5，容器本体I底部还设有过滤出口 6，所述顶层接口 3、加料口 4、过滤回流接口 5和过滤出口 6均与容器本体I内腔相连通。
[0027]优选地，所述容器本体I顶部为外凸的弧形，弧形顶部上的顶层接口 3有三个，包括第一顶层接口 31、第二顶层接口 32和第三顶层接口 33，均为磨口玻璃材质，所述三个顶层接口 3大小相同，两两夹角为120度，均匀分布在所述容器本体I弧形顶部。此三个顶层接口可接温度检测器、电力搅拌器，也可接冷凝回流装置等，从而既可进行密封，又可实现多种附加功能。
[0028]优选地，所述加料口 4有三个，包括第一加料口 41、第二加料口 42和第三加料口43，所述三个加料口 4水平方向两两夹角呈120度对称分布，竖直方向等距分布。三个加料口 4既可方便加料，也可以实现在不同的容器间进行物质交换与传递，还可用作液一液相如萃取分离过程的上层液体分流口，实现混合组分的分离。
[0029]优选地，所述过滤出口 6与容器本体I内腔连接处与容器本体I相平，过滤出口 6朝向与水平面之间具有向下倾斜的夹角，这有利于固相组分流出。本实施例过滤出口 6朝向与水平面之间的向下倾斜的夹角为45°。
[0030]优选地，所述过滤回流接口 5水平方向上与过滤出口 6之间的夹角为α，80° ( α <120°。本实施例所述过滤回流接口 5水平方向上与过滤出口 6之间的夹角为α为100°。过滤回流接口 5与底部呈一定的高度差，过滤后的母液从过滤回流接口 5流回容器本体I内。过滤回流接口 5、过滤出口 6的主要功能是配合外接过滤装置进行过滤，容器中混合物生成的固相组分经过滤出口 6流向过滤装置，被微型泵泵入过滤回流接口 5，流回容器本体1，这类似于固相组分的抽滤过程。上述过滤出口 6之所以置于容器本体I的侧底部是为了方便配合磁力搅拌，例如过滤出口 6若置于底部中间位置，则磁子会掉入过滤出口 6而无法搅拌。另外过滤回流接口 5还可实现一个辅助功能一分散混合物作用。
[0031]优选地，所述过滤回流接口 5在容器本体I内端呈弯嘴状，所述过滤回流接口 5弯嘴出口处与容器本体I内壁平行，见图3和图4。微型水泵泵回的液体在弯嘴处有一定的初速度，并沿着箭头方向回旋流动，对于粘度较低的混合液体，其可以起作分散混合物，使液体浓度均一化的作用。
[0032]优选地,所述反应及分离装置为玻璃材质。
[0033]本实用新型的工作原理为:本实用新型装置配合一些外接部件能实现多种反应与分离功能，其功能包括:
[0034]I)本实用新型装置配合一些外接部件可以控制容器内的压强与温度。例如顶部、侧面或底部接口可导入或导出气体，并接上气压计，通过调节加入的气体量或气体流量则可以控制容器中的压强；如附图2所示，恒温介质出口 21、恒温介质进口 22分别为恒温腔2的出口与入口，外接精密恒温液浴槽,恒温液体介质从恒温介质进口 22进入，从恒温介质出口 21流出，恒温液体介质可以是水，油或者低温融盐，通过这种方式可将容器恒定在特定温度;
[0035]2)本实用新型装置配合一些外接部件可以进行多种相分离功能。例如顶部可外接蒸馏或精馏装置，进行气一液分离；由于侧面加料口 4的存在，本装置进行液一液萃取分离时，上层液体可从上部加料口 4分流，下层液体则可从下部加料口 4分流；底部侧面的过滤回流接口 5通过外接过滤装置以及微型泵，对混合溶液中产生的固相组分进行及时抽滤分离；
[0036]3)本实用新型装置可以进行可能含有气相、固相组分的多种类型的混合反应；
[0037]4)综上所述，由于本实用新型装置可进行多种反应及分离操作，对容器内的混合物，在反应的同时可以对某些特定的组分进行分离，促使平衡向生成产物的方向移动，这样既提高产物的纯度，也提高反应物的转化率。因此本实用新型装置作为一种反应、分离设备，具有绿色、环保、闻效等特点。
[0038]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多功能反应及分离装置，具有容器本体(1)和位于容器本体(1)外部的双层玻璃恒温腔(2);所述恒温腔(2)上部和下部分别设有恒温介质出口(21)和恒温介质进口(22);其特征在于:所述容器本体(1)顶部设有至少一个顶层接口(3)，所述容器本体(1)侧面设有至少一个加料口(4)，所述容器本体(1)侧面的中下部设有过滤回流接口(5)，容器本体(1)底部还设有过滤出口(6)，所述顶层接口(3)、加料口(4)、过滤回流接口(5)和过滤出口(6)均与容器本体(1)内腔相连通。
2.根据权利要求1所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述容器本体(1)顶部为外凸的弧形，弧形顶部上的顶层接口(3)有三个，包括第一顶层接口(31)、第二顶层接口(32)和第三顶层接口(33)，所述三个顶层接口(3)大小相同，两两夹角为120度，均匀分布在所述容器本体(1)弧形顶部。
3.根据权利要求1所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述加料口(4)有三个，包括第一加料口(41)、第二加料口(42)和第三加料口(43)，所述三个加料口(4)水平方向两两夹角呈120度对称分布，竖直方向等距分布。
4.根据权利要求1~3任一项权利要求所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述过滤出口(6)与容器本体(1)内腔连接处与容器本体(1)相平，过滤出口(6)朝向与水平面之间具有向下倾斜的夹角。
5.根据权利要求4所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述过滤出口(6)朝向与水平面之间的向下倾斜的夹角为45°。
6.根据权利要求 1~3任一项权利要求所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述过滤回流接口(5)水平方向上与过滤出口(6)之间的夹角为α，80° ≤α≤120°。
7.根据权利要求6所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述过滤回流接口(5)水平方向上与过滤出口(6)之间的夹角为α为100°。
8.根据权利要求7所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述过滤回流接口(5)在容器本体(1)内端呈弯嘴状，所述过滤回流接口(5)弯嘴出口处与容器本体(1)内壁平行。
9.根据权利要求8所述的多功能反应及分离装置，其特征在于:所述反应及分离装置为玻璃材质。
【文档编号】B01J19/18GK203803482SQ201420182852
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】周权宝, 黄进, 江游, 王爽 申请人:贵州师范学院