120L单层玻璃反应釜是化工、生物制药、食品等领域常用的实验或生产设备,以下将从其结构设计、工作原理、性能特点、应用领域等方面进行介绍:
一、结构设计
1. 釜体:通常采用高硼硅玻璃材质,如 G3.3 硼硅玻璃或 GG17 高硼硅玻璃,具有优良的物理化学性能,如低膨胀率、耐高温、耐腐蚀、透明度高,方便观察反应进程。
2. 釜盖:一般为五口或多口设计,配备回流、加液、测温等接口,可满足不同实验需求,如添加反应物、监测温度、安装冷凝装置等。
3. 搅拌装置:包括电机、搅拌轴和搅拌桨。电机通常为变频调速电机,可提供稳定的动力,搅拌桨多采用聚四氟乙烯材质,形状多样,如锚式、桨式、涡轮式等,可根据反应物料的性质和反应要求进行选择,确保物料充分混合。
4. 加热与控温装置:常见的加热方式有银膜加热片直接加热或油浴、水浴加热等,通过 PT100 传感器探头精确测量温度,配合温度控制系统,可实现对反应釜内物料的恒温加热,控温精度较高。
5. 框架结构:一般为整体不锈钢立柱移动式框架结构,底部配有万向脚轮,方便移动、操作、清洗、安装和拆卸,结构新颖实用,外形美观大方。
二、工作原理
1. 加热与恒温控制:通过银膜加热片或加热浴锅对反应釜体进行加热,热量传递给釜内物料,使物料升温。PT100 传感器探头实时监测釜内温度,并将温度信号反馈给温度控制系统,控制系统根据设定温度与实际温度的差值,自动调节加热功率,实现恒温控制。
2. 搅拌原理:变频调速电机驱动搅拌轴旋转,带动搅拌桨在釜内转动,对物料进行搅拌混合,使物料之间充分接触、反应,提高反应效率和均匀性。
3. 真空与回流原理:利用真空泵将反应釜内抽成真空,创造负压环境,可用于负压反应、蒸馏、浓缩等操作。在反应过程中,产生的蒸汽通过冷凝器冷却后回流到反应釜内,实现物料的循环利用,提高反应收率。
三、性能特点
1. 高真空度:采用聚四氟乙烯的复合式密封或氟橡胶密封等技术,能保持较高的真空度,一般可达到 - 0.095MPa 左右甚至更低,满足负压反应的要求。
2. 高精度控温:温度控制范围较宽,通常可在 - 80℃至 200℃或更高温度范围内精准调控,温度波动可控制在极小范围内,确保反应条件的稳定性。
3. 强耐腐蚀性:高硼硅玻璃材质和聚四氟乙烯等配件,使其对大多数化学物质具有良好的耐腐蚀性,可用于各种腐蚀性物料的反应。
4. 操作方便:釜盖及电机部分可机械升降或电动升降,釜体可 360 度旋转,方便物料的倾倒出料和设备的清洗维护。此外,还配备了各种接口和阀门,操作简单便捷。
四、应用领域
1. 化学合成:常用于有机合成、药物合成、染料合成等领域,为科研人员提供可控且透明的实验环境,可进行各种复杂的化学反应,如酯化反应、氧化反应、还原反应等。
2. 生物工程:可用于细胞培养、酶反应、发酵等过程,其良好的透光性便于研究人员观察细胞生长、酶催化反应等过程,为生物工程研究和生产提供支持。
3. 食品工业:在食品成分的分析、提取和纯化等方面有应用,如从天然产物中提取有效成分、食品添加剂的合成、饮料的调配等。
4. 环保工程:可用于废水处理、空气净化等领域的实验研究和小规模生产,如研究废水处理过程中的化学反应、开发新型空气净化材料等。