CN114713133B - 可视化反应釜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可视化反应釜，该反应釜包括釜体、顶盖、加热环、通气装置和控制装置，顶盖与釜体连接，顶盖上具有适于观察釜体内的化学反应过程的透明部分；加热环套装在釜体的外壁上，用于在开启状态下为釜体内的化学反应提供热能；通气装置与釜体连接，用于在开启状态下连通外界和釜体的内腔；控制装置与加热环和通气装置电性连接，用于控制加热环和通气装置的工作状态。本申请公开的可视化反应釜可以观察釜内的反应现象并在反应结束后及时开启反应釜以提高实验数据的准确性。

Description

可视化反应釜

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，特别涉及一种可视化反应釜。

背景技术

在油气田开发领域，通常需要进行大量高温高压条件下的化学反应，用来研究高温高压下的物理、化学规律与现象。目前，油气田开发领域的化学反应通常在反应釜中进行。

现在常用的反应釜采用金属材料制成，包括釜体和顶盖，顶盖盖在釜体上以密封整个反应釜，对反应釜进行加热以提供化学反应所需要的温度。当釜体内的反应结束后，开启顶盖，记录实验数据。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

整个反应釜均由金属制成，不能观察反应过程中的现象并记录；当反应釜内的化学反应产生气体时，反应结束后釜内的压强较高，只能等温度降低、压强下降之后，才能开启釜盖记录实验数据，这样使得测量的数据准确性不高，而且还增长了反应时间。

发明内容

本发明实施例提供了一种可视化反应釜，可以观察釜内的反应现象并在反应结束后及时开启反应釜以提高实验数据的准确性。

本申请实施例提供的技术方案如下：

一种可视化反应釜，所述反应釜包括釜体、顶盖、加热环、通气装置和控制装置，

所述顶盖与所述釜体连接，所述顶盖上具有适于观察所述釜体内的化学反应过程的透明部分；

所述加热环套装在所述釜体的外壁上，用于在开启状态下为所述釜体内的化学反应提供热能；

所述通气装置与所述釜体连接，用于在开启状态下连通外界和所述釜体的内腔；

所述控制装置与所述加热环和所述通气装置电性连接，用于控制所述加热环和所述通气装置的工作状态。

优选地，所述顶盖的顶面具有圆形观察窗，所述圆形观察窗的圆心与所述顶盖的中心重合，所述圆形观察窗为透明材质。

优选地，所述通气装置包括通气管线和通气阀门，

所述通气管线与所述釜体连接，所述通气阀门设置在所述通气管线上；

所述通气阀门与所述控制装置电性连接，所述通气阀门用于控制所述通气管线的通断。

优选地，所述通气管线连接在所述加热环和所述顶盖之间的所述釜体的外壁上。

优选地，所述通气装置还包括压力表，

所述压力表设置在所述通气管线上且位于所述通气阀门和所述釜体之间，所述压力表与所述控制装置电性连接，用于采集所述釜体内的压力信号，并将所述压力信号发送给所述控制装置。

优选地，所述可视化反应釜还包括测温装置，所述测温装置与所述控制装置连接，用于采集所述釜体内的温度信号，并将所述温度信号发送给所述控制装置。

优选地，所述可视化反应釜还包括进料装置和出料装置，

所述进料装置包括进料管线和进料阀门，所述进料阀门设置在所述进料管线上，所述进料管线与所述顶盖的顶面连接，所述进料阀门与所述控制装置电性连接，所述进料阀门用于控制所述进料管线的通断；

所述进出料装置包括出料管线和出料阀门，所述出料阀门设置在所述出料管线上，所述出料管线与所述釜体的下部连接，所述出料阀门与所述控制装置电性连接，所述出料阀门用于控制所述出料管线的通断。

优选地，所述可视化反应釜还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌桨和变速箱，

所述搅拌桨的一端贯穿于所述顶盖而位于所述釜体内，另一端与所述变速箱连接；

所述变速箱与所述控制装置电性连接。

优选地，所述顶盖的顶面具有环形观察窗，所述环形观察窗为透明材质，所述搅拌桨的轴线经过所述环形观察窗的圆心。

优选地，所述可视化反应釜还包括保护套，所述保护套套装在所述加热环上，所述保护套用于对所述釜体进行保温。

本申请实施例的有益效果至少在于：

本申请实施例提供的可视化反应釜，顶盖上具有能够观察到釜内的透明部分，这样当反应釜内在进行化学反应时，可以通过顶盖上的透明部分来观察化学反应过程，及时记录反应数据和现象；并且在釜体上还连接有通气装置和加热环，该通气装置和加热环可以在控制装置的控制下改变釜内的反应条件，例如例如当釜内温度未达到反应温度时，控制加热环开启而为反应釜加热；又如当釜体内的压强不满足反应所需要的压强时，可通过该通气装置向釜体内输入气体；或者当反应结束后由于釜体内压强较大而不能及时取出固体反应物时，可通过该通气装置将釜体与外界连通以降低釜体内的压强，使得实验人员可以在反应结束后及时打开釜体，从而准确记录反应数据。因此，本申请实施例提供的可视化反应釜结构简单，操作方便，有助于提高实验数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种可视化反应釜的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种可视化反应釜的部分结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种顶盖的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种顶盖的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的测温装置的装配示意图。

附图标记分别表示：

1、釜体；

2、顶盖；21、圆形观察窗；22、环形观察窗；23、内圆板；

3、加热环；

4、通气装置；41、通气管线；42、通气阀门；43、压力表；

5、测温装置；

6、进料装置；61、进料管线；62、进料阀门；

7、出料装置；71、出料管线；72、出料阀门；

8、搅拌桨；

9、保护套。

具体实施方式

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

如图1和2所示，本申请实施例提供了一种可视化反应釜，该可视化反应釜包括釜体1、顶盖2、加热环3、通气装置4和控制装置。

顶盖2与釜体1连接，顶盖2上具有适于观察釜体1内的化学反应过程的透明部分。

加热环3套装在釜体1的外壁上，用于在开启状态下为釜体1内的化学反应提供热能。

通气装置4与釜体1连接，用于在开启状态下连通外界和釜体1的内腔。

控制装置与加热环3和通气装置4电性连接，用于控制加热环3和通气装置4的工作状态。

本申请实施例提供的可视化反应釜，顶盖2上具有能够观察到釜内的透明部分，这样当反应釜内在进行化学反应时，可以通过顶盖2上的透明部分来观察化学反应过程，及时记录反应数据和现象；并且在釜体1上还连接有通气装置4和加热环3，该通气装置4和加热环3可以在控制装置的控制下改变釜内的反应条件，例如当釜内温度未达到反应温度时，控制加热环3开启而为反应釜加热；又如当釜体1内的压强不满足反应所需要的压强时，可通过该通气装置4向釜体1内输入气体；当反应结束后由于釜体1内压强较大而不能及时取出固体反应物时，可通过该通气装置4将釜体1与外界连通以降低釜体1内的压强，使得实验人员可以在反应结束后及时打开釜体1，从而准确记录反应数据。因此，本申请实施例提供的可视化反应釜结构简单，操作方便，有助于提高实验数据的准确性。

下面将结合附图1-5对示例性实施例提供的可视化反应釜进行详细的介绍和说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，他们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的结构的例子。

本申请实施例提供的可视化反应釜为密封装置，可以为化学反应提供密闭空间。如图1和图2所示，该可视化反应釜包括釜体1、顶盖2、加热环3、通气装置4和控制装置。

釜体1是进行化学反应的场所，用于容纳进行化学反应的物质。

顶盖2与釜体1连接，顶盖2上具有适于观察釜体1内化学反应过程的透明部分。其中，顶盖2与釜体1连接后，反应釜便形成密闭空间，即顶盖2与附体之间的连接为密封连接。在一些实施例中，顶盖2与釜体1之间可以为可拆卸连接，例如在顶盖2的内壁上设置有内螺纹，釜体1的顶部外壁设置有外螺纹，顶盖2和釜体1通过螺纹连接，这样相当于顶盖2套在釜体1的外壁上，进一步保证顶盖2和釜体1连接的密封性。

加热环3套装在釜体1的外壁上，用于在开启状态下为釜体1内的化学反应提供热能。由于化学反应通常在釜体1的下部进行，因此可将加热环3对应套装在釜体1的下部外壁上。在一些实施例中，加热环3可以具有电热丝，当加热环3通电开启时，电热丝开始产热，以对釜体1进行加热；当加热环3断电关闭时，电热丝停止产热。当然，本申请实施例对于加热环3的产热方式并不仅限于上述的电热丝通电，在本申请实施例的其他实现方式中，加热环3还可通过其他的方式进行产热。

通气装置4与釜体1连接，用于在开启状态下连通外界和釜体1的内腔。通气装置4适于对反应釜内的压强进行控制，例如，当釜内的化学反应会有气体生成时，可以在化学反应结束后开启通气装置4，将反应釜内的气体导出至釜外(可根据气体性质决定导出至大气或气体收集装置或气体处理装置)，以降低釜内的压强至与外界大气压强相同或接近，这样便可顺利打开反应釜，从而节省了釜体1内压强降低的时间，也就是节省了化学反应的反应时间，进而可以提高实验人员记录获取的实验数据的准确性，而且还可以避免强力打开反应釜而对反应釜造成破坏，节省成本。又如，当釜内需要高压反应环境时，则可以在保证反应釜密封条件的前提下，通过通气装置4向釜体1内输入气体来增大釜体1内的压强，从而满足反应所需要的高压压强。

控制装置与加热环3和通气装置4电性连接，用于控制加热环3和通气装置4的工作状态。控制装置为至少具有通讯功能和控制功能的装置，例如上位机等。控制装置还可以分析处理相应的参数，并基于相应的参数自动控制加热环3和通气装置4的工作状态。其中，加热环3的工作状态至少包括开启状态和关闭状态，当为开启状态时加热环3开始加热，当为关闭状态时加热环3停止加热。在一些实施例中，控制装置还可以对加热环3的加热功率进行控制。通气装置4的工作状态至少包括开启状态和关闭状态，当为开启状态时通气装置4连通反应釜内腔与外界，当为关闭状态时反应釜内为切断反应釜内腔与外界的连通，反应釜内为密闭空间。在一些实施例中，控制装置还可以对通气装置4的通气速率进行控制。

如图3所示，在本申请实施例的一些实现方式中，顶盖2的顶面具有圆形观察窗21，该圆形观察窗21的圆心与顶盖2的中心重合，该圆形观察窗21为透明材质。

由于透明材质的承受强度一般比金属材料小，因此圆形观察窗21的尺寸通常小于顶盖2的顶面尺寸，这样既可以避免由于反应釜内部的压强过大使得透明材质承受不住高压造成内部的气体泄漏而影响化学反应的进行，还可以使得实验人员可以在该圆形观察窗21处对反应釜内部的化学反应过程进行观察。

示例性地，顶盖2可呈圆柱体形，顶盖2的顶面可为圆环形，在顶面上设置承受强度较大的玻璃，该玻璃的直径可略大于顶盖2的顶面的内径，使得玻璃可以嵌入到顶盖2内部，进而保证玻璃与顶盖2之间的密封性。在一些实施例中，圆形观察窗21还可采用双层玻璃。

如图1所示，在本申请实施例的一些实现方式中，通气装置4包括通气管线41和通气阀门42，通气管线41与釜体1连接，通气阀门42设置在通气管线41上；通气阀门42与控制装置电性连接，通气阀门42用于控制通气管线41的通断。

控制装置可以控制通气阀门42的开度，当打开通气阀门42时，反应釜可以通过通气管线41与外界进行气体交换；当关闭通气阀门42时，通气管线41内的气体通路被切断，反应釜内为密闭空间。

其中，通气管线41可以连接在加热环3和顶盖2之间的釜体1的外壁上。这样时为了避免在反应结束后释放气体时将反应后的物质排出至釜体1外，并且将通气管线41设置在釜体1的上部，将通气管线41以下的釜体1的外壁外侧套设加热环3，这样还实现了对釜体1外壁空间的合理分配，加热环3和通气装置4互不干扰。

如图1所示，在本申请实施例的一些实现方式中，通气装置4还包括压力表43，压力表43设置在通气管线41上且位于通气阀门42和釜体1之间。压力表43与控制装置电性连接，用于采集釜体1内的压力信号，并将压力信号发送给控制装置。

在釜体1内的物质发生化学反应的过程中，压力表43可实时监测釜体1内部的压强，方便实验人员的读取和记录。当化学反应进行一定时间后，或者压力表43显示的压力达到一定数值后，可控制通气阀门42开启，将化学反应产生的气体排出待釜外，降低反应釜内部的压强。

在本申请的一些实施例中，该压力表43可包括第一信息传送单元，该第一信息传送单元被配置为将采集到的压力信号上传到控制装置。控制装置可以根据压力表43的第一信息传送单元上传的压力信号得到反应过程中的变化并记录，这样既可以减轻工作人员的工作强度，还可以避免遗漏反应过程中的实验数据。

而且，控制装置还可以自动分析压力信号是否达到相应的预设压力值，当检测到压力信号达到相应的预设压力值时，控制装置可以向通气阀门42发出第一控制信号，第一控制信号用于指示通气阀门42打开或关闭，第一控制信号携带有通气阀门开度信息，当阀门开度为零时，即控制通气阀门42关闭。

在本申请实施例的该种实现方式中，通气阀门42可以包括第一信号接收单元和第一阀门开启控制单元。第一信号接收单元被配置为接收控制装置发送的第一控制信号，并从第一控制信号中解析出通气阀门开度信息，第一阀门开启控制单元被配置为接收第一信号接收单元解析出的通气阀门开度信息，并根据该通气阀门开度信息控制通气阀门42的开启程度。

例如，当釜体1内的反应结束后，釜体1内的压强变化逐渐趋于0，因此，控制装置可根据压力表43上传的釜体1内的压力信号判断釜体1内的反应是否结束，当判断釜体1内的反应结束时，控制装置可向通气阀门42的信号接收单元发送携带有通气阀门开度信息的第一控制信号，然后通气阀门42的阀门开启控制单元可根据信号接收单元解析出的通气阀门开度信息控制通气阀门42的开启程度。

或者，在反应开始之前，可为釜体1内的化学反应设定一定的反应时间，例如为四小时，当到达四小时后，控制装置可向通气阀门42的第一信号接收单元发送携带有通气阀门开度信息的第一控制信号，然后通气阀门42的第一阀门开启控制单元可根据第一信号接收单元解析出的通气阀门开度信息控制通气阀门42的开启程度。

或者，在反应开始之前，工作人员可提前在控制装置上设定化学反应所需要的压强，开启通气阀门42，通过放空管线向釜体1内输送气体，与此同时，压力表43实时监测反应釜内的压力信号并上传至控制装置，当反应釜内的压力信号到达化学反应所需要的压强时，控制装置可向通气阀门42的第一信号接收单元发送第一控制信号，第一控制信号携带有通气阀门开度信息，该通气阀门开度信息对应的阀门开度为零，然后通气阀门42的第一阀门开启控制单元可根据第一信号接收单元接收到的通气阀门开度信息控制通气阀门42闭合。

当然，本申请对于通气阀门42的开启和闭合操作并不仅限于上述的通过控制装置控制，在本申请实施例的其他实现方式中，也可由实验人员手动操作通气阀门42的开启和闭合。

如图1和图5所示，在本申请实施例的一些实现方式中，可视化反应釜还包括测温装置5，该测温装置5与控制装置电性连接，测温装置5用于采集釜体1内的温度信号，并将温度信号发送给控制装置。

在釜内的物质发生化学反应的过程中，测温装置5可以实时监测釜体1内的物质的反应温度，方便实验人员读取和记录，并将采集到的温度信号发送给控制装置。测温装置5采集的温度信号还可以与压力表43采集的压力信号相配合，便于控制装置和/或实验人员综合分析釜内化学反应的进行程度。示例性地，测温装置5可以为温度计、温度传感器等。

在本申请的一些实施例中，该测温装置5也可以包括第二信息传送单元，第二信息传送单元被配置为将采集到的温度信号上传到控制装置。控制装置可以根据测温装置5的第二信息传送单元上传的温度信号得到反应过程中的变化并记录，这样既可以减轻工作人员的工作强度，还可以避免遗漏反应过程中的实验数据。

进一步地，控制单元还可以自动分析温度信号是否达到相应的预设温度值，当检测到温度信号达到相应的预设温度值时，控制装置可以向加热环3发出第二控制信号，第二控制信号用于指示加热环3开启或关闭，第二控制信号携带有加热功率信息，当加热功率为零时，即控制加热环3关闭。

在本申请实施例的该种实现方式中，加热环3可以包括第二信号接收单元和加热控制单元。第二信号接收单元被配置为接收控制装置发送的第二控制信号，并从第二控制信号中解析出加热功率信息，加热控制单元被配置为接收第二信号接收单元解析出的加热功率信息，并根据该加热功率信息控制加热环3的开启和关闭，以及开启状态下的加热功率。

例如，在反应开始之前，工作人员可提前在控制装置上设定化学反应所需要的反应温度，控制装置控制加热环3开启，通过反应釜的釜壁将热量传递至反应物，与此同时，测温装置5实时监测反应釜内的温度信号并上传至控制装置，当反应釜内的温度信号到达化学反应所需要的反应温度时，控制装置可向加热环3的第二信号接收单元发送第二控制信号，第二控制信号携带有加热功率信息，该加热功率信息对应的加热功率为零，然后加热环3的加热控制单元可根据第二信号接收单元接收到的加热功率信息控制加热环3停止加热。

或者，在反应过程中，当控制单元检测到测温装置5采集的温度信号升高到预设温度值时，可以向加热环3的第二信息接收单元发出第二控制信号，第二控制信号携带的加热功率信息对应的加热功率为零，然后加热环3的加热控制单元可控制加热环3停止加热，避免釜内温度过高而造成反应失败或者发生危险。

当然，本申请对于加热环3的开启和关闭操作并不仅限于上述的通过控制装置控制，在本申请实施例的其他实现方式中，也可由实验人员手动操作加热环3的开启和关闭。

如图1所示，在本申请实施例的一些实现方式中，可视化反应釜还包括进料装置6和出料装置7。

进料装置6包括进料管线61和进料阀门62，进料阀门62设置在进料管线61上，进料管线61与顶盖2的顶面连接，进料阀门62与控制装置电性连接，进料阀门62用于控制进料管线61的通断。

控制装置可以控制进料阀门62开启或闭合，当进料阀门62开启时则通过进料管线61向釜内加料；当进料阀门62关闭时则切断进料管线61，停止加料。同时控制单元还可以通过控制进料阀门62的开度来控制加料速率，开度越大，加料速率越快。

在本申请的一些实施例中，该进料阀门62可包括第三信息接收单元和第二阀门开启控制单元。第三信号接收单元被配置为接收控制装置发送的第三控制信号，并从第三控制信号中解析出进料阀门开度信息，第二阀门开启控制单元被配置为接收第三信号接收单元解析出的进料阀门开度信息，并根据该进料阀门开度信息控制进料阀门62的开启程度。

在反应开始之前，还可为釜体1内的化学反应设定加料时间，例如反应进行两小时后加入需要另一种反应物，当到达两小时后，控制装置可向进料阀门62的第三信号接收单元发送携带有进料阀门开度信息的第三控制信号，然后进料阀门62的第二阀门开启控制单元可根据第三信号接收单元解析出的进料阀门开度信息控制进料阀门62的开启程度，从而反应物可以进入到釜内参与反应。

当然，本申请对于进料阀门62的开启和闭合操作并不仅限于上述的通过控制装置控制，在本申请实施例的其他实现方式中，也可由实验人员手动操作进料阀门62的开启和闭合。

如图1所示，出料装置7包括出料管线71和出料阀门72，出料阀门72设置在出料管线71上，出料管线71与釜体1的下部连接，出料阀门72与控制装置电性连接，出料阀门72用于控制出料管线71的通断。

出料装置7的运作原理与进料装置6的运作原理相似，相应地，控制单元也可以控制出料阀门72开启或闭合。在本申请的一些实施例中，该出料阀门72可包括第四信息接收单元和第三阀门开启控制单元。第四信号接收单元被配置为接收控制装置发送的第四控制信号，并从第四控制信号中解析出出料阀门开度信息，第三阀门开启控制单元被配置为接收第四信号接收单元解析出的出料阀门开度信息，并根据该出料阀门开度信息控制出料阀门72的开启程度。在反应结束需要出料时，控制单元可以控制出料阀门72的开度而排出反应后的物质，具体的运作过程此处不再赘述。同样地，本申请对于出料阀门72的开启和闭合操作也可由实验人员手动操作。

如图1所示，在本申请实施例的一些实现方式中，可视化反应釜还包括搅拌装置，该搅拌装置包括搅拌桨8和变速箱，搅拌桨8的一端穿过顶盖2而位于所述釜体1内，另一端与变速箱连接，变速箱与控制装置电性连接。

控制装置可以控制变速箱的启动和停止，还可以控制变速箱的输出转速，从而改变搅拌桨8的搅拌速度。示例性地，变速箱可以采用无级变速箱。

在本申请的一些实施例中，该变速箱可包括第五信息接收单元和转速控制单元。第五信号接收单元被配置为接收控制装置发送的第五控制信号，并从第五控制信号中解析出转速信息，转速控制单元被配置为接收第五信号接收单元解析出的转速信息，并根据该转速信息控制输出转速。

例如在反应开始后，控制装置向变速箱的第五信息接收单元发出第五控制信号，第五信息接收单元从第五控制信号中解析出转速信息，并将转速信息发送给转速控制单元，转速控制单元根据第五控制信号中的转速信息输出转速，从而与变速箱相连的搅拌桨8也开始转动，各反应物在搅拌桨8的搅拌下得到充分混合。

当然，本申请对于变速箱的启动和停止操作并不仅限于上述的通过控制装置控制，在本申请实施例的其他实现方式中，也可由实验人员手动操作变速箱的启动和停止。

在本申请实施例的该种实现方式中，可以在顶盖2的中心位置开设安装孔，搅拌桨8穿过该安装孔而进入到釜体1内部。为了加强安装孔处的密封性，可以在该位置设置密封圈。

搅拌桨8在搅拌时会发生轻微抖动而使安装孔处产生一定的应力，而观察窗的透明材质决定了其承受强度要低于金属顶盖2的承受强度，这样为了防止该应力导致观察窗破损，如图4所示，可以将观察窗设置为环形，该环形观察窗22为透明材质。环形观察窗22的外缘与环形的顶盖2的内缘连接，环形观察窗22的内部设置有金属材质的内圆板23，环形观察窗22的内缘与该内圆板23的外缘相连，而搅拌桨8的安装孔开设在该金属材质的内圆板23的圆心上，即搅拌桨8的轴线经过环形观察窗22和内圆板23的圆心，从而保证了实验装置的安全性。

在本申请的另一些实施例中，环形观察窗22还可以具有至少一个缺口，在该缺口处金属材质的内圆板23与环形的顶盖2相连，即该缺口处填充有金属材质，这样进一步增强了顶盖2的承受强度。

在本申请实施例的一些实现方式中，可视化反应釜还包括保护套9，该保护套9套装在加热环3上，用于对釜体1进行保温。

例如，当使用加热环3对釜体1进行加热时，由于加热环3本身温度很高，一方面热量外散会使得热损耗较大，另一方面温度很高会对实验人员或反应釜附近的物体造成伤害。因此可在加热环3外侧套装保护套9，这样既可以对釜体1进行保温，还可以避免实验人员在移动或触碰反应釜时造成烫伤，提高了可视化反应釜的安全性。

综上所述，本申请实施例提供的可视化反应釜的顶盖2与釜体1通过螺纹紧密连接，可以保证釜体1内部的密封性，顶盖2上设置有观察窗，可以方便工作人员通过该观察窗实时观察釜内的化学反应过程。加热环3可以对釜体1下部进行加热而为釜内的化学反应提供合适的反应温度，保护套9可以对釜体1进行保温以及防止加热环3的温度过高而烫伤实验人员。通气装置4既可以向釜内输送气体以保证化学反应在指定压强下进行，还可以在反应结束后先行释放釜内的气体，以便及时打开顶盖2，从而易于得到准确的实验数据。测温装置5和压力表43可以实时监测反应釜内的反应温度和反应压力，方便工作人员对化学反应的研究以及控制相应的阀门的开启和闭合。进料装置6能够实现加料过程的简单化操作，无需开盖，避免对反应环境产生过大影响。出料装置7能够实现反应后的快速取液，降低长时间降温而对内部反应产生额外影响。搅拌装置能够充分混合反应体系，使反应物充分反应，同时还有助于加快反应速率。以上操作即可以由实验人员手动操作，还可以由控制装置自动控制实现，提高了实验效率和自动化程度。

因此，本申请实施例提供的可视化反应釜结构简单，具备加热、搅拌、可视、快速进样、快速取液以及放空功能，能够在化学反应过程中随时观察记录实验现象，并且能够在反应结束后进行放空，释放二氧化碳造成的高压，及时取出生成物，缩短反应时间偏长带来的实验误差，使得到的实验数据更加准确。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种可视化反应釜，其特征在于，所述可视化反应釜包括釜体(1)、顶盖(2)、加热环(3)、通气装置(4)、搅拌装置和控制装置，

所述顶盖(2)与所述釜体(1)连接，所述顶盖(2)上具有适于观察所述釜体(1)内的化学反应过程的环形观察窗(22)，所述顶盖(2)的顶面为圆环形，所述顶盖(2)为金属材质，所述环形观察窗(22)为透明材质；其中，所述环形观察窗(22)的外缘与所述顶盖(2)的内缘连接，所述环形观察窗(22)的内部设有金属材质的内圆板(23)，所述环形观察窗(22)的内缘与所述内圆板(23)的外缘相连；所述环形观察窗(22)具有至少一个缺口，所述缺口内填充有金属材质，以使所述内圆板(23)通过所述缺口与所述顶盖(2)相连；

所述加热环(3)套装在所述釜体(1)的外壁上，用于在开启状态下为所述釜体(1)内的化学反应提供热能；

所述通气装置(4)与所述釜体(1)连接，用于在开启状态下连通外界和所述釜体(1)的内腔；

所述搅拌装置包括搅拌桨(8)和变速箱，所述搅拌桨(8)的一端穿过开设在所述内圆板(23)的圆心的安装孔而位于所述釜体(1)内，另一端与所述变速箱连接，其中所述搅拌桨(8)的轴线经过所述环形观察窗(22)的圆心；

所述控制装置与所述加热环(3)和所述通气装置(4)电性连接，用于控制所述加热环(3)和所述通气装置(4)的工作状态；所述控制装置与所述变速箱电性连接。

2.根据权利要求1所述的可视化反应釜，其特征在于，所述通气装置(4)包括通气管线(41)和通气阀门(42)，

所述通气管线(41)与所述釜体(1)连接，所述通气阀门(42)设置在所述通气管线(41)上；

所述通气阀门(42)与所述控制装置电性连接，所述通气阀门(42)用于控制所述通气管线(41)的通断。

3.根据权利要求2所述的可视化反应釜，其特征在于，所述通气管线(41)连接在所述加热环(3)和所述顶盖(2)之间的所述釜体(1)的外壁上。

4.根据权利要求2所述的可视化反应釜，其特征在于，所述通气装置(4)还包括压力表(43)，

所述压力表(43)设置在所述通气管线(41)上且位于所述通气阀门(42)和所述釜体(1)之间，所述压力表(43)与所述控制装置电性连接，用于采集所述釜体(1)内的压力信号，并将所述压力信号发送给所述控制装置。

5.根据权利要求1所述的可视化反应釜，其特征在于，所述可视化反应釜还包括测温装置(5)，所述测温装置(5)与所述控制装置电性连接，所述测温装置(5)用于采集所述釜体(1)内的温度信号，并将所述温度信号发送给所述控制装置。

6.根据权利要求1所述的可视化反应釜，其特征在于，所述可视化反应釜还包括进料装置(6)和出料装置(7)，

所述进料装置(6)包括进料管线(61)和进料阀门(62)，所述进料阀门(62)设置在所述进料管线(61)上，所述进料管线(61)与所述顶盖(2)的顶面连接，所述进料阀门(62)与所述控制装置电性连接，所述进料阀门(62)用于控制所述进料管线(61)的通断；

所述出料装置(7)包括出料管线(71)和出料阀门(72)，所述出料阀门(72)设置在所述出料管线(71)上，所述出料管线(71)与所述釜体(1)的下部连接，所述出料阀门(72)与所述控制装置电性连接，所述出料阀门(72)用于控制所述出料管线(71)的通断。

7.根据权利要求1所述的可视化反应釜，其特征在于，所述可视化反应釜还包括保护套(9)，所述保护套(9)套装在所述加热环(3)上，所述保护套(9)用于对所述釜体(1)进行保温。

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