170L 单层玻璃反应釜是一种常用于化学、制药、生物等领域的大型实验或生产设备,以下将从其结构组成、工作原理、性能特点、应用场景等维度展开介绍:
一、结构组成
1. 釜体:采用高硼硅玻璃材质,具有良好的化学稳定性、热稳定性和透明度,能耐受多种化学物质的腐蚀,可承受一定的温度和压力变化,方便操作人员观察反应进程。
2. 搅拌系统:包括搅拌电机、搅拌桨等。搅拌电机通常为变频调速电机,可提供宽泛的转速范围,一般为 0-1500rpm,且转速可无级调节,以适应不同粘度物料的搅拌需求。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,可根据反应需求进行选择,以实现高效的物料混合。
3. 加热与控温系统:一般通过银膜加热片对反应釜体直接加热,也可通过夹层中的导热介质(如导热油、热水等)循环来实现加热。配备有高精度的温度传感器(如 PT100 传感器探头)和智能温控系统,能精准控制反应温度,温度波动可控制在极小范围内,通常可在 - 80℃至 200℃之间精准调控。
4. 冷凝与回流系统:配有冷凝器,可将反应过程中产生的蒸汽冷却凝结成液体,实现回流或收集,确保高回收率,减少物料损失。
5. 进出料系统:顶部设有进料口,可通过管道或漏斗等将反应物加入釜内。底部设有放料阀,多采用聚四氟乙烯材质,具有良好的密封性和耐腐蚀性,可拆卸便于固体物料的排出,对于 170L 的大容积反应釜,出料口一般较大,以方便快速出料。
6. 框架与支撑系统:整体采用不锈钢立柱移动式框架结构,底部装有万向脚轮,可方便移动、操作、清洗、安装和拆卸,具有良好的稳定性和耐腐蚀性。
二、工作原理
1. 反应原理:将反应物加入釜体内,通过搅拌系统使物料充分混合,加热与控温系统提供适宜的温度条件,促使化学反应进行。在反应过程中,可通过冷凝与回流系统控制反应溶剂的蒸馏与回流,使反应向预期的方向进行。
2. 加热原理:银膜加热片或导热介质在夹层中循环,将热量传递给釜体,进而加热釜内的物料。智能温控系统根据温度传感器反馈的温度信号,自动调节加热功率,以维持反应温度的稳定。
3. 真空原理:通过连接真空泵,可将反应釜内抽成真空,实现负压反应。在减压条件下,可降低反应温度,避免热敏性物质的分解,同时有利于一些需要在低气压环境下进行的反应,如蒸馏、浓缩等操作。
三、性能特点
1. 高真空度:采用聚四氟乙烯的复合式密封或合金钢机械密封等技术,可保持较高的真空度,一般可至 0.1mbar 甚至更低,满足负压反应的需求。
2. 大容量:170L 的容积适合中试规模或小型生产的化学反应,能够处理较多的反应物,提高实验效率和产量。
3. 操作简便:釜盖及电机部分可机械升降(可选电动升降),釜体可 360 度旋转,方便物料倾倒出料。控制系统通常采用人性化设计,操作界面简单直观,易于上手。
4. 安全可靠:设有搅拌、加热双重保险丝安全保护装置,防止电机过载、加热过热等情况发生。玻璃釜体具有一定的抗压强度,且在设计上考虑了防止物料泄漏等安全措施。
四、应用场景
1. 化学合成:常用于各类有机化合物的合成反应,如药物中间体合成、高分子材料合成、精细化学品合成等,为反应提供稳定的环境和精确的控制。
2. 制药行业:是药物研发和小试生产的重要设备,可用于药物活性成分的制备、配方优化、药物结晶等工艺。
3. 食品与化妆品:在食品工业中可用于食品添加剂、香精香料的合成和提取;在化妆品行业可用于化妆品原料的合成、配方调试等。
4. 生物工程:可用于细胞培养、酶反应、发酵等生物实验和生产过程,为生物反应提供适宜的条件。