一种适用于流体流动体系的单开型反应釜的制作方法

本实用新型涉及一种高温高压模拟的反应釜，尤其针对渗滤、淋滤、水岩反应的模拟使用，更具体的，涉及一种适用于流体流动体系的单开型反应釜。

背景技术：

反应釜广泛应用于地质过程模拟、医药合成、矿物和材料合成、化学合成反应以及生物生长培养等。通用的反应釜大多结构简单，即由一端开口的釜体和压帽组成，使用过程中，将待反应样品和流体采用压帽密封于釜体内。这一类反应釜主要应用于静态的过程模拟或反应合成。但是，很多情况下需要营造一种动态的不平衡环境，诸如反应流体的成分变化实时监控、反应流体的即时采样以及控制流体流动的状态等情况。因此，通用的反应釜已无法完全满足当前的需求，而针对特殊过程、特别设计和拓展用途的新型反应釜被有所需求。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种适用于流体流动体系的单开型反应釜，该反应釜适用于模拟流体单向流动过程，并且易于放置样品，在清理、清洗过程也十分便捷。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于流体流动体系的单开型反应釜，包括中空圆柱体状釜体，釜体的内部设有用于容纳样品反应仓的圆筒形空腔，在釜体位于空腔的一端设有锥形流体入口，在釜体位于空腔的另一端设有流体渗出孔，流体渗出孔一端与空腔相通，流体渗出孔的另一端通向釜体之外；空腔中位于样品反应仓的两端均设有滤膜封口；流体入口处设有密封锥体，密封锥体通过套设在釜体之外的压紧螺帽设置于流体入口处；密封锥体具有流体渗入孔，流体渗入孔一端通向靠近流体入口的滤膜，另一端通向密封锥体之外；釜体的外周表面中间位置设有斜向内嵌入的测温孔。

具体的，锥形开口沿着釜体向外逐渐扩大，锥形开口具有和密封锥体相互适配的锥角，例如锥角为45度；锥面密封(喇叭口密封)相较于平面密封更容易安装，且密封效果好，更适用于高压环境下的密封。

其中，设置测温孔用于监控样品反应仓的温度；进一步的，滤膜一方面用于样品反应仓前置过滤，另一方面只允许流体渗滤通过，用于反应过程中拦截大颗粒样品，避免封堵流体渗入孔和流体渗出孔；优选的，在流体渗入孔和流体渗出孔中均可设置用于流体渗透穿过的高压毛细管。

进一步优选的，根据不同的反应条件，釜体、密封锥体、压紧螺帽可选用耐高温、耐高压、耐腐蚀的材质制成，滤膜可采用聚四氟乙烯滤膜或金箔等。

根据本实用新型另一种具体实施方式，压紧螺帽的中部设有通孔，密封锥体远离釜体的一端设有贯穿通孔的转接部，流体渗入孔贯穿转接部设置。具体的，通过旋转压紧螺帽，压紧密封锥体使密封锥体与釜体、滤膜和样品反应仓之间形成相对密封区域。

本实用新型提供的用于流动流体体系的单开型反应釜，它的结构容许流体从流体入口进入样品反应仓，从样品反应仓流出后，经液体渗出孔流出，可以真实模拟流体的流动过程，并且可以通过首尾相连使液体通过不同釜体来模拟一个多期次过程；它的釜体、滤膜封口、压紧螺帽和样品反应仓均为独立的零部件，便于拆装，利于反应，易于安置样品，也易于后期清洗；其中，样品反应仓采用例如圆筒状模块化设计，使装置更加耐高压；同时可以根据实际使用情况也可以采用不同材质的样品反应仓，例如采用聚四氟乙烯、黄金、铂金等惰性材料制成，灵活应用于各种类型反应。

本实用新型具有如下优点：结构简单，易于放置样品，也易于后期清洗；不仅适用于传统反应，还适用于流动体系的反应，可以拓展设备的稳压上限至650℃和100MPa，广泛适用于各种条件的反应，并且可以通过即时提取反应后流体的成分来反演样品反应仓中的进程，大大提高设备的实用性。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型适用于流体流动体系的单开型反应釜的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种适用于流体流动体系的单开型反应釜，包括中空圆柱体状釜体1，釜体1的内部设有用于容纳样品反应仓2的圆筒形空腔，在釜体1位于空腔的一端设有锥形流体入口，在釜体1位于空腔的另一端设有流体渗出孔3，流体渗出孔3一端与空腔相通，流体渗出孔3的另一端通向釜体1之外；空腔中位于样品反应仓2的两端均设有滤膜4封口；流体入口处设有密封锥体5，密封锥体5通过套设在釜体1之外的压紧螺帽6设置于流体入口处；密封锥体5设有流体渗入孔7，流体渗入孔7一端通向靠近流体入口的滤膜，另一端通向密封锥体5之外；釜体1的外周表面中间位置设有斜向内嵌入的测温孔8。

其中，设置测温孔8用于监控样品反应仓的温度。

在本实用新型的一个优选示例中，样品反应仓2为圆筒状。

在本实用新型的另一个优选示例中，压紧螺帽6的中部设有通孔，密封锥体5远离釜体1的一端设有贯穿通孔的转接部9，流体渗入孔7贯穿转接部8设置，通过旋转压紧螺帽6，压紧密封锥体5使密封锥体5与釜体1、滤膜4和样品反应仓2之间形成相对密封区域。

反应前，把反应初始物放置样品反应仓2，样品反应仓2两端加上滤膜4，再把样品反应仓2放置进反应釜体1内，旋转压紧螺帽6，压紧螺帽6施加力使密封锥体5与釜体1相对密封。

反应中，温度传感器插进测温孔8中，把整个反应釜放置进加热炉，通过温控仪控制样品反应仓2中的温度；反应流体通过设在密封锥体6的液体渗入孔7进去，经过滤膜4再进入到样品反应仓2，然后流至另一端滤膜4后再通过流体渗出孔3流出。

优选的，可以通过设置外接液体泵的方式，以调节流体进出口的流量，进而可以在一定范围控制样品反应仓2内的压力变化。

反应后，把压紧螺帽6拧开，并移开密封锥体5，拿掉滤膜4，取出样品反应仓2中圆筒形空腔及其中的产物，用毛刷把反应釜体1内壁及样品反应仓2内壁擦拭干净，然后清洗，晾干，放置好，待后续处理。

最后需要说明的是，虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。