[實用新型]一種測量高溫高壓環境下溶液化學反應即時溫度的實驗裝置

有效

• 申請號: 201520856731.6
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN205091065U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 陳振華;應國兵;田寶娜;李程;王英杰;王鑫;胡俊強
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01K7/04
• 分類號: G01K7/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 鄭立發

技術領域

本實用新型涉及能在高溫高壓環境下工作的實驗裝置，以及高熱導率和高耐酸堿腐蝕性能的Ta₂AlC靈敏溫度測量顯示器的研發，屬于科學實驗研究技術領域。

背景技術

化學反應中的中和反應通常采用滴定法確定反應進行完全的時間點，同時使用酒精溫度計測定反應前后的溫度差，因此實驗存在著較大的誤差。同時強酸(如鹽酸，硝酸等)和強堿(如氫氧化鈉等)還會腐蝕反應容器，導致實驗裝置使用壽命不暢，穩定性差。

實用新型內容

實用新型目的：為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供了一種高溫高壓下測量溶液之間進行化學反應的即時溫度變化的實驗裝置，本實用新型實驗裝置的組成十分簡單，原理也容易理解，但是靈敏度和可靠度相比于普通溫度計卻大大提高，并且優異的密封性能和耐腐蝕性能使得本實用新型適用于條件復雜苛刻的化學反應。

技術方案：本實用新型提供的一種測量高溫高壓環境下溶液化學反應即時溫度的實驗裝置，包括加料裝置、反應裝置、溫度測量裝置和增壓裝置；所述反應裝置包括不銹鋼容器、與不銹鋼容器配合的不銹鋼密封蓋、Ta₂AlC坩堝，所述不銹鋼容器和不銹鋼密封蓋之間設有絕熱橡膠，所述Ta₂AlC坩堝頂部設有多孔陶瓷隔熱板，所述不銹鋼容器和Ta₂AlC坩堝之間填充有氣凝膠；所述溫度測量裝置包括互相連接的帶有Ta₂AlC保護套的熱電偶和靈敏溫度顯示器；所述加料裝置和熱電偶穿過不銹鋼密封蓋并固定于Ta₂AlC坩堝內；所述增壓裝置與Ta₂AlC坩堝連接。

作為改進，所述加料裝置為帶有刻度的注射器；可以準確反應溶液體積情況，并且可以將注射器內的溶液注射入高溫高壓反應容器中。

有益效果：本實用新型提供的實驗裝置結構簡單、成本低廉、使用方便，穩定性好，可靠性高。

具體而言，相對于現有技術，具有以下突出的優勢：

(1)本實用新型選用了具有優異導熱性能的Ta₂AlC作為溫度傳感器保護套，不會影響熱電偶的靈敏度卻增加了耐腐蝕性能，Ta₂AlC相比于其他普通熱電偶保護套(SiO₂熱電偶保護套不耐氫氟酸，Al₂O₃熱電偶保護套不耐酸堿)具有優異導熱性能，對溫度的變化十分靈敏，與普通熱電偶相比，以Ta₂AlC為保護套的熱電偶具有耐強酸(如鹽酸，硝酸等)和強堿(如氫氧化鈉等)腐蝕的性能，可以保證本實用新型在十分苛刻的環境下長期工作的穩定性和可靠性，使得所測得的數據更加準確可信；

(2)本實用新型獨創性增加了一個增壓裝置，可以調節反應壓力到所要求的條件下，并

(2)本實用新型采用的溫度測量裝置包括互相連接的帶有Ta₂AlC保護套的熱電偶和靈敏溫度顯示器，靈敏溫度顯示器會記錄該反應溫度的變化，同時由于設定了數據記錄的時間間隔，還可以一目了然的知道反應進行完全所需時間，亦可以推測反應進行的劇烈程度。

附圖說明

圖1為測量高溫高壓環境下溶液化學反應即時溫度的實驗裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做出進一步說明。

測量高溫高壓環境下溶液化學反應即時溫度的實驗裝置，見圖1，包括加料裝置1、反應裝置2、溫度測量裝置3和增壓裝置4；反應裝置2包括不銹鋼容器5、與不銹鋼容器5配合的不銹鋼密封蓋6、Ta₂AlC坩堝7，不銹鋼容器5和不銹鋼密封蓋6之間設有絕熱橡膠8，Ta₂AlC坩堝7頂部設有多孔陶瓷隔熱板9，不銹鋼容器5和Ta₂AlC坩堝7之間填充有氣凝膠10；溫度測量裝置3包括互相連接的帶有Ta₂AlC保護套的熱電偶11和靈敏溫度顯示器12；加料裝置1和熱電偶11穿過不銹鋼密封蓋6并固定于Ta₂AlC坩堝7內；增壓裝置4與Ta₂AlC坩堝7連接。加料裝置1為帶有刻度的注射器。

工作原理：利用增壓裝置增大容器內壓力直到達到實驗所需條件；再將本實用新型裝置放入到實驗所需的恒定的溫度條件下；打開靈敏溫度計開關并設定好記錄溫度的時間間隔，例如以10^-3秒、10^-2秒、10^-1秒、1秒、10秒為時間間隔記錄并且存儲溫度數據，并可以以此數據后期繪制“溫度——時間”變化曲線；待注射器內溶液溫度與環境一致后再將注射器內溶液注入反應容器中即可獲得實驗數據。