專利名稱：一種生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種實驗室間歇式反應設備，更具體地說，涉及一種耐高溫、高壓、強酸的沙浴加熱式全混流微型反應器。
背景技術：
目前，國內(nèi)外燃料乙醇水解領域用到的反應器主要是間歇式反應釜、平推流式反應器、滲濾式反應器、收縮床反應器。其中，間歇式反應釜是實驗室最常用到的基礎研究反應器，反應時同時將水解液和原料加入其中，調(diào)整好反應條件，反應完成后將產(chǎn)物一起取出。但其存在幾個方面的不足1、設計結構復雜，操作繁瑣；2、升溫時間長，對實驗影響較大；3、中途人工加入其它物質(zhì)，因人為操作，造成添加時間及添加量的差別，引起實驗誤差； 4、降溫緩慢，實驗效率低下?？傊捎谀壳俺Ｓ玫拈g歇式反應釜結構復雜、不易操作、升降溫慢等缺點，嚴重影響了實驗室生產(chǎn)、研究的進度。因此，設計一種在滿足高溫高壓耐酸的實驗要求，同時結構簡單、易于操作、升降溫迅速、效率較高的微型反應器十分必要。在微型反應器的加熱方面，本實用新型設計一種新穎的電沙浴裝置。電沙浴是現(xiàn)在化學、化工、生化實驗室常用的電加熱儀器，但現(xiàn)有的電沙浴直接應用于本微型反應器， 有如下缺點1、多為長方形，各點加熱不均勻；2、不能方便測量沙浴箱的任一位置溫度；3、 溫度調(diào)節(jié)麻煩。因此發(fā)明一種能夠滿足本微型反應器實驗需要，加熱均勻；可以測量沙浴箱任一位置的溫度；能夠方便調(diào)節(jié)沙浴箱溫度的電沙浴裝置十分必要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了彌補現(xiàn)有生物質(zhì)水解間歇反應釜的不足，在滿足能承受高溫、高壓、強酸要求的同時，簡化了結構，使工作人員的操作更加簡便；不僅可以快速升溫，而且還能準確地控制反應溫度，使實驗結果更加可靠；微型反應器在到達反應時間后可迅速冷卻，不僅可以立刻停止反應，使反應時間控制更加精確，而且可以迅速進入下一實驗循環(huán)，提高了工作人員的實驗效率。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采取了以下的技術方案一種生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器，包括第一沙浴箱體和第二沙浴箱體，在上述箱體內(nèi)分別插入有第一熱電偶，與熱電偶形成一個整體結構，以保證整個反應器的密封，在第二沙浴箱體內(nèi)還插入有反應管，所述第一熱電偶另一端連接到數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀，所述反應管頂端通過第二熱電偶連接到溫度數(shù)顯儀，可以隨時顯示反應器內(nèi)部的溫度，數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀通過連接的第一電源線弓I出，溫度數(shù)顯儀通過連接的第二電源線弓I出。所述第一沙浴箱體和第二沙浴箱體內(nèi)分別包括保溫層，在第一沙浴箱體和第二沙浴箱體的底部設有隔板以及電加熱帶。數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀上分別設有第一溫度顯示裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置；溫度數(shù)顯儀上設有第二溫度顯示裝置。[0009]反應管包括設置在第二沙浴箱體內(nèi)的反應管體，反應管體頂端設有卡套，卡套上設有密封頭，反應管體的底端設有尖頭。本實用新型中，反應管體為一端套帶螺紋的卡套(A端)，另一端為長尖頭(B端)。 A端用來密封，反應前在卡套內(nèi)置入墊片，擰上嵌熱電偶的帶螺紋密封頭。B端方便插入沙浴中。溫度數(shù)顯儀上有溫度顯示裝置。溫度顯示裝置可以是液晶顯示，也可以是指針顯示。 溫度數(shù)顯儀通過導線連接置于反應管內(nèi)的熱電偶；溫度顯示裝置上顯示的溫度即為該時刻的管內(nèi)溫度。數(shù)顯溫控沙浴箱2套由箱體、保溫層、隔板、電熱絲、沙箱組成，其特征在于其形狀為圓柱體，在圓柱體的桶壁上接有電加熱帶，可以保證沙浴受到均勻的加熱；在沙浴中插有熱電偶，熱電偶可以放在沙浴箱的任一位置；熱電偶與數(shù)顯溫度控制儀和桶壁上的電加熱帶相連。本實用新型中，箱體由桶內(nèi)壁、保溫層和外壁組成。保溫層設置于外壁和隔板的中間，以減少熱量損失，一般為石棉材料。電加熱帶的上下各有一塊隔板，以使電加熱帶和沙箱、沙浴隔開。沙箱里裝滿細沙，可為石英砂，被加熱的管式反應器插入其中。數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀上有溫度顯示裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置。溫度顯示裝置可以是液晶顯示，也可以是指針顯示。數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀還通過導線連接活動溫度探頭，探頭可放置于沙箱任一位置；溫度顯示裝置上顯示的溫度即為該位置的溫度。溫度調(diào)節(jié)裝置可以使旋鈕式，也可以是按鍵式。調(diào)節(jié)該裝置，可以根據(jù)實驗需要，預設沙箱溫度；也可以根據(jù)沙箱溫度的高低和實驗需要的溫度情況進行調(diào)節(jié)。本實用新型使用時，預先打開數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀，將第一沙浴箱體設置為反應溫度， 第二沙浴箱體設置溫度高于反應溫度。將可活動的溫度探頭插入兩個箱體的沙中，即可在顯示屏上隨時觀察沙子內(nèi)的溫度變化情況；在溫度達到預設標準時，自動停止加熱。打開溫度數(shù)顯儀，將待反應物置于鋼材反應管中，在卡套內(nèi)置入墊片，擰緊密封頭，置于第二沙浴箱體的沙子中，快速升溫至反應溫度，將反應管快速轉移至第一沙浴箱體中，反應將在預設反應溫度進行。溫度數(shù)顯儀上隨時顯示管內(nèi)的溫度變化，可以通過調(diào)節(jié)管在箱體中的位置來調(diào)節(jié)溫度。本實用新型具有以下優(yōu)點1、反應管為鋼材結構，能夠耐受高溫、高壓和強酸，滿足高實驗要求；2、根據(jù)實驗需要，沙浴箱可預設加熱溫度，使得升溫迅速，節(jié)省加熱時間；3、鋼材反應管帶有與熱電偶自密封的裝置，結構簡單，容易更換；4、反應結束后，鋼材反應管可迅速冷卻，使反應立刻停止，從而反應管可以反復參與試驗，節(jié)約實驗時間。本實用新型的優(yōu)點為現(xiàn)代化學、生物化學實驗提供了一種方便的耐高溫高壓強酸簡易反應器，能夠滿足當前科學研究對設備精益求精，操作簡便的要求。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型的管式反應器結構示意圖；附圖標記說明1、箱體；2、保溫層；3、電加熱帶；4、隔板；5、沙浴箱；6、第一熱電偶；7、數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀；8、第一溫度顯示裝置；9、溫度調(diào)節(jié)裝置；10、第一電源線；11、反應管；12、第二熱電偶；13、溫度數(shù)顯儀；14、第二溫度顯示裝置；15、第二電源線；164-反應管體，162-卡套，163-密封頭，161-尖頭。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的內(nèi)容做進一步詳細說明。實施例請參與圖1所示，一種生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器，包括第一沙浴箱體1和第二沙浴箱體5，在上述箱體內(nèi)分別插入有第一熱電偶6，在第二沙浴箱體5內(nèi)還插入有反應管11，第一熱電偶6另一端連接到數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀7，反應管11頂端通過第二熱電偶12連接到溫度數(shù)顯儀13，數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀7通過連接的第一電源線10引出，溫度數(shù)顯儀13通過連接的第二電源線15引出；第一沙浴箱體1和第二沙浴箱體5內(nèi)分別包括保溫層2，在第一沙浴箱體1和第二沙浴箱體5的底部設有隔板4以及電加熱帶3。數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀7上分別設有第一溫度顯示裝置8和溫度調(diào)節(jié)裝置9 ；溫度數(shù)顯儀13上設有第二溫度顯示裝置14。反應管11包括設置在第二沙浴箱體5內(nèi)的反應管體164，反應管體164頂端設有卡套162，卡套162上設有密封頭163，反應管體164的底端設有尖頭161。管式反應管六個，為316L不銹鋼管，直徑1. 27cm,長15cm，容積約20mL，帶卡套、旋轉密封頭，且密封頭嵌有熱電偶探針。熱電偶導線和溫度數(shù)顯儀相連。數(shù)顯儀有六塊小顯示屏，分別顯示六根反應管的溫度。沙浴箱兩個，均為圓柱形，直徑30-40側，高> 15cm。用不銹鋼板包一個圈，此為內(nèi)壁，外面包一層石棉保溫層，并取薄鋼板作為桶外壁。在箱體底部設上下兩層薄鋼板作為隔板，中間置有電熱絲。隔板上面裝滿石英砂。電熱絲和外部的數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀相連。調(diào)節(jié)儀上連接有兩根熱電偶，探針分別插入2個沙箱里。首先在將第一沙浴箱的溫度設置為反應溫度，第二沙浴箱的溫度設置為反應溫度 +150°C ；將六支承裝了酸液和原料的反應管擰緊密封頭，置于第二沙浴箱中，約1-2分鐘迅速升溫，具體溫度通過數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀的數(shù)顯框可見；將六支反應管轉移到第一沙浴箱中， 穩(wěn)定在反應溫度開始試驗計時；按照設定的取樣時間分別取出反應管，迅速浸于冰浴中冷卻；取出反應液與固體殘渣檢驗；反應管清洗后可進入下一實驗循環(huán)。上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
權利要求1.一種生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器，其特征在于包括第一沙浴箱體(1)和第二沙浴箱體(5)，在上述箱體內(nèi)分別插入有第一熱電偶(6)，在第二沙浴箱體(5)內(nèi)還插入有反應管(11)，所述第一熱電偶(6)另一端連接到數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀(7)，所述反應管(11)頂端通過第二熱電偶(1 連接到溫度數(shù)顯儀(13)，數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀(7)通過連接的第一電源線(10)引出，溫度數(shù)顯儀(13)通過連接的第二電源線(15)引出。
2.如權利要求1所述的生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器，其特征在于所述第一沙浴箱體(1)和第二沙浴箱體(5)內(nèi)分別包括保溫層O)，在第一沙浴箱體 (1)和第二沙浴箱體(5)的底部設有隔板以及電加熱帶(3)。
3.如權利要求1所述的生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器，其特征在于數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀(7)上分別設有第一溫度顯示裝置(8)和溫度調(diào)節(jié)裝置(9)；溫度數(shù)顯儀(1 上設有第二溫度顯示裝置(14)。
4.如權利要求1所述的生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器，其特征在于反應管(11)包括設置在第二沙浴箱體(5)內(nèi)的反應管體(164)，反應管體(164)頂端設有卡套(162)，卡套(16 上設有密封頭(163)，反應管體(164)的底端設有尖頭(161)。
專利摘要本實用新型公開了一種生物質(zhì)水解糖化用沙浴加熱式的全混流微型反應器，第一沙浴箱體和第二沙浴箱體，在上述箱體內(nèi)分別插入有第一熱電偶，與熱電偶形成一個整體結構，在第二沙浴箱體內(nèi)還插入有反應管，所述第一熱電偶另一端連接到數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀，所述反應管頂端通過第二熱電偶連接到溫度數(shù)顯儀，數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀通過連接的第一電源線引出，溫度數(shù)顯儀通過連接的第二電源線引出。鋼材反應管能夠耐受高溫、高壓和強酸，滿足高實驗要求；根據(jù)實驗需要，沙浴箱可預設加熱溫度，使得升溫迅速，節(jié)省加熱時間；鋼材反應管帶有與熱電偶自密封的裝置，結構簡單，容易更換；反應結束后，鋼材反應管可迅速冷卻，使反應立刻停止，從而反應管可以反復參與試驗，節(jié)約實驗時間。
文檔編號B01J19/02GK202113858SQ20112019117
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權日2011年6月8日
發(fā)明者亓偉, 余強, 莊新姝, 張宇, 徐惠娟, 王瓊, 袁振宏, 許敬亮, 譚雪松 申請人:中國科學院廣州能源研究所