本实用新型涉及化学反应容器技术领域,具体涉及一种超声化学反应装置。
背景技术:
化学反应装置广泛用于蒸馏、干燥、浓缩及浸渍化学药品或生物制品,是各大中院校、环保、科研、卫生、防疫、石油、冶金、化工、医疗等单位实验室化验人员必备的工具。在很多有机合成反应中,由于物料与溶剂间的相互溶解度不够高,甚者部分反应中使用的物料为乳化液状,导致反应原物料溶解困难、溶剂使用量大、溶解时间长等缺点。现有技术中通过超声装置置入反应容器内实现超声化学反应,但是在对具有腐蚀性试剂的超声化学反应过程中,试剂溶液易使超声装置中的相关部件被腐蚀氧化。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本申请提供一种超声化学反应装置,目的在于有效原物料及产品的溶解速度、溶剂使用量的减少、反应速度的加快的基础上,提高对超声装置的保护与防护。
为实现上述技术目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种超声化学反应装置,包括:反应容器、超声波发生器和振动装置;
所述振动装置内置有振动部;所述反应容器设于所述振动装置上方;且所述反应容器与所述振动部之间设置有介质板,所述振动部与所述超声波发生器电连接,所述振动部根据所述超声波发生器的激励信号产生相应的振动,所述振动部通过所述介质板辐射振动所述反应容器,以使所述反应容器内的反应溶液进行化学反应。
作为优选,所述振动部采用压电陶瓷。
作为优选,所述振动部采用超声波换能器。
作为优选,所述振动装置还包括固定环和壳体;所述固定环设于所述壳体;所述反应容器的侧壁下方包括第一凸部;所述壳体的侧壁上方包括第二凸部;所述第一凸部、所述第二凸部分别与所述固定环配合连接。
作为优选,所述第一凸部与所述固定环之间、所述固定环与所述第二凸部之间分别设有环形槽孔;所述环形槽孔内设有o型密封圈;通过所述o型密封圈实现所述反应容器与所述固定环、所述固定环与所述壳体之间的密封。
作为优选,所述壳体的侧壁上设有密封接头,所述密封接头用于引出所述振动部与所述超声波发生器的连接导线。
与现有技术相比,本超声化学反应装置具有以下有益效果:利用不同的振动部实现超声化学反应,有效加快原物料及产品的溶解速度、减少溶剂的使用量、加快反应速度,有利于提高试验效率,且适用于绝大多数的化合物的制备。
附图说明
图1为本实用新型的一种实施例的超声化学反应装置剖视图;
图2为本实用新型的一种实施例的超声化学反应装置剖视图;
图3为本实用新型的一种实施例的超声化学反应装置结构图;
图4为本实用新型的一种实施例的超声波发生器结构图。
附图标号:100-超声波发生器,200-振动装置,310-反应容器,320-固定环,330-壳体,321-介质板,210-压电陶瓷,220-超声波换能器,311-第一凸部,331-第二凸部,400-环形槽孔,500-o型密封圈,333-底板,334-密封接头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中,只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑,本领域的普通技术人员可以认识到,在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。
声化学是利用声波的能量引发溶液发生化学反映的化学学科,声波不会直接和分子发生相互作用,而是通过声波在液体中非线性的传播产生的物理效应——超声空化作用于液体分子。通常声化学反应器的反应频率在20khz~几百khz不等,本例中的超声化学反应装置达到几百khz的声化学反应。
如图1-4所示,一种超声化学反应装置,包括反应容器310、超声波发生器100和振动装置200,反应容器310内注有反应溶液,振动装置200内置有振动部;反应容器310设于振动装置200上方;且反应容器310与振动部之间设置有介质板321,振动部与超声波发生器100电连接,振动部根据超声波发生器100的激励信号产生相应的振动,振动部通过介质板321辐射振动反应容器,以使反应容器310内的反应溶液进行化学反应。
一种实施例中振动部采用压电陶瓷210;压电陶210是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料,压电陶瓷210除具有压电性外,在本实施例中,直接利用压电陶瓷210作为振动部可获得较大的振幅输出,并且加工方便,价格低廉。另一种实施例中振动部采用超声波换能器220,主要利用超声波换能器220的性能稳定、使用寿命长的优势。由于超声波换能器220和反应容器310内的反应溶液属于电声耦合系统,所以不仅仅超声波换能器220的工况对反应容器310内的声化学产率有影响,而且,超声波换能器220的输出端面积、浸入溶液的深度都会影响到声化学的反应效率。
在本实施例中,针对振动装置的密封性采取了相关措施,具体如下,振动装置200包括固定环320和壳体330,固定环320设于壳体330上方,反应容器310设于固定环320的上方;反应容器310的侧壁下方包括第一凸部311;壳体330的侧壁上方包括第二凸部331;固定环的侧壁厚度向外延伸以适配于第一凸部311和第二凸部331,进而第一凸部311、第二凸部322分别与固定环320实现配合连接,当然可在第一凸部311、第二凸部322以及固定环320的环周边设置多个通孔,利用紧固件锁紧连接。
第一凸部311与固定环320之间、固定环320与第二凸部331之间分别设有环形槽孔400;环形槽孔400内设有o型密封圈500。通过o型密封圈500实现反应容器310的底部与固定环320、固定环320与壳体330之间的密封。
壳体330包括有壳体侧壁和位于壳体侧壁底部的底板333;壳体侧壁上设有密封接头334,密封接头334用于引出振动部与超声波发生器100的连接导线。
另外,本例中的声化学反应还可以利用自带的容纳系统单独使用,确保振动部的密封性后,将振动部直接置入到溶液中实现声化学反应。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
1.一种超声化学反应装置,其特征在于,包括:反应容器、超声波发生器和振动装置;
所述振动装置内置有振动部;所述反应容器设于所述振动装置上方;且所述反应容器与所述振动部之间设置有介质板,所述振动部与所述超声波发生器电连接,所述振动部根据所述超声波发生器的激励信号产生相应的振动,所述振动部通过所述介质板辐射振动所述反应容器,以使所述反应容器内的反应溶液进行化学反应。
2.如权利要求1所述的超声化学反应装置,其特征在于,所述振动部采用压电陶瓷。
3.如权利要求1所述的超声化学反应装置,其特征在于,所述振动部采用超声波换能器。
4.如权利要求1所述的超声化学反应装置,其特征在于,所述振动装置还包括固定环和壳体;所述固定环设于所述壳体上方;所述反应容器的侧壁下方包括第一凸部;所述壳体的侧壁上方包括第二凸部;所述第一凸部、所述第二凸部分别与所述固定环配合连接。
5.如权利要求4所述的超声化学反应装置,其特征在于,所述第一凸部与所述固定环之间、所述固定环与所述第二凸部之间分别设有环形槽孔;所述环形槽孔内设有o型密封圈;通过所述o型密封圈实现所述反应容器与所述固定环、所述固定环与所述壳体之间的密封。
6.如权利要求4所述的超声化学反应装置,其特征在于,所述壳体的侧壁上设有密封接头,所述密封接头用于引出所述振动部与所述超声波发生器的连接导线。
技术总结