160L 双层玻璃反应釜是一种在化工、制药、科研等领域广泛应用的大型实验或中试设备,以下是其相关介绍:
一、结构设计
1. 釜体:采用高硼硅玻璃材质,如 GG17 或 3.3 硼硅玻璃,具有良好的化学稳定性、热稳定性及高透明度。双层玻璃结构,内层用于容纳反应物料,有效容积为 160L,夹层可通入冷热源进行循环加热或冷却。
2. 搅拌系统:通常为顶置式搅拌,包含搅拌电机、搅拌轴和搅拌桨。搅拌电机多采用变频调速的交流感应电机,功率一般在 1 - 1.5kW 左右,转速可在 0 - 800rpm/min 范围内调节。搅拌桨材质为聚四氟乙烯,形状根据反应需求可选锚式、桨式、框式等,尺寸较大,以确保在大容量反应中物料能充分混合。
3. 密封系统:采用机械密封或磁力密封方式。机械密封如采用 φ80 法兰搅拌口密封,使用聚四氟材料和特种橡胶复合密封圈,能保证高真空度和良好的密封性,防止物料泄漏和外界空气进入。
4. 加热与冷却系统:通过在夹层中通入不同的热媒或冷媒来实现加热或冷却功能。可配备循环油浴锅实现高温反应,最高温度可达 300℃;也可连接低温冷冻液循环系统进行低温反应,低的温度可达 - 80℃。加热和冷却速度较快,能满足不同反应对温度变化速率的要求。
5. 进出料系统:顶部设有大口釜盖,有多个标准口,可安装搅拌器、恒压滴液漏斗、回流冷凝管、温度传感器、固体加料口、液体加料口等。底部采用底放料设计,有较大口径的法兰口和聚四氟乙烯阀门,如 φ120mm 法兰、φ80mm 放料孔,便于固体物料出料和设备清洗。
6. 支架与移动装置:采用坚固的不锈钢立柱移动式框架结构,机身稳定。底部配有带刹车的万向轮,方便移动和安置,整套系统可同时移动,便于在不同场地使用。
二、工作原理
通过双层玻璃反应釜的夹层,注入恒温的热溶媒体或冷却媒体,对釜内的物料进行恒温加热或制冷。同时,搅拌系统使物料充分混合,加快反应速率。在设定的恒温条件下,可根据使用要求在常压或负压条件下进行搅拌反应,并能控制反应溶液的蒸发与回流。反应完毕后,物料可从釜底的出料口放出。
三、性能特点
1. 温度控制精确:配备高精度的温度传感器和智能温控仪,测温精度可达 ±1℃,能精确控制夹层中热媒或冷媒的温度,从而准确控制反应温度,满足各种复杂反应对温度的严格要求。
2. 真空性能良好:配合高性能的真空泵,可实现较高的真空度,一般能达到 0.098MPa 以上,满足真空反应、蒸馏、浓缩等操作需求。
3. 化学稳定性强:高硼硅玻璃材质和聚四氟乙烯部件能耐受多种化学物质的腐蚀,适用于各种不同类型的化学反应,包括强酸、强碱、有机溶剂等体系。
4. 操作简便直观:透明的玻璃釜体便于观察反应进程,智能控制系统可实现温度、转速、真空度等参数的精确调节,操作相对简便。双显调速盒可数字显示转速和釜内物料温度,方便操作人员实时掌握反应情况。
四、应用领域
1. 化学合成:常用于各类有机化合物、无机化合物的合成反应,如药物中间体合成、精细化学品合成、高分子材料合成等。在大规模合成实验或中试生产中,可通过精确控制反应条件,提高反应的选择性和收率,为工业化生产提供技术支持。
2. 生物制药:可用于生物发酵、酶反应、药物合成和结晶等过程。例如,在生物发酵生产抗生素、氨基酸等药物时,可提供适宜的温度、pH 值和营养物质,促进微生物的生长和代谢;在药物结晶过程中,可通过控制冷却速度和搅拌速度,得到粒度均匀、纯度高的药物晶体。
3. 新材料研发:在纳米材料、功能材料等新材料的制备实验和中试生产中发挥着重要作用。如在纳米粒子制备过程中,可通过精确控制反应温度、反应物浓度和搅拌速度等参数,制备出粒径均匀、分散性好的纳米粒子;在功能材料合成过程中,可通过调节反应条件,实现材料性能的优化和调控。