CN211487652U - 一种高中化学固液反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反应装置，具体地说，涉及一种高中化学固液反应装置。所述的高中化学固液反应装置，包括外壳和反应腔，其中，所述外壳上表面的一侧安装有加料斗，所述外壳上表面的另一侧安装有导液管，所述的加料斗设有锥斗段、过渡段和圆柱段，所述的过渡段的筒壁与水平方向的夹角大于等于65°小于90°。本实用新型所提供的高中化学固液反应装置解决了原有的反应装置中加料斗下料不均匀、容易堵塞料斗底部导致加料困难的问题，能够保证固体粉末性物料的自然下料，从根本上解决了固体粉末性物料下料易堵塞引起加料困难的问题。

Description

一种高中化学固液反应装置

技术领域

本实用新型涉及一种反应装置，具体地说，涉及一种高中化学固液反应装置。

背景技术

化学是自然科学的一种，在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律；创造新物质的科学。世界由物质组成，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志，化学中存在着化学变化和物理变化两种变化形式。

目前，化学是以实验为基础的学科，化学的行程和发展都离不开实验。经过初中的学习，学生对化学这一学科有了基础的了解。但针对高中的化学学习，部分学生还茫然无措。

现有的化学实验教学装置存在难以控制化学反应物的量、教学过程不直观、教学效率低的缺点，因此亟待研发一种能很好的控制化学反应物的量、教学过程直观、教学效率高的学生用高中化学教学装置。

ZL201620417468.5公开了一种学生用高中化学教学装置，包括有玻璃箱、反应箱、旋转电机I、叶片、出气管、进料斗、旋转电机II、挡板I、旋转电机III、收集槽、导向板、刻度尺、指向杆、浮球、二氧化锰箱、电动轮、连杆、挡板II、过氧化氢箱、出液管、电控阀I和电控阀II，玻璃箱内的底部上设置有反应箱，反应箱的底部设置有旋转电机I。该装置达到了能很好的控制化学反应物的量、教学过程直观、教学效率高的效果。

ZL201520312291.8公开了一种新型化学反应装置，包括固液混合槽、反应装置、控制器和底座，所述底座的上方设有反应装置放置槽，所述反应装置放置槽的内侧套接有导热槽，所述导热槽的内侧套接设有反应装置，所述反应装置放置槽的左侧于底座的上方竖直设有气缸，所述气缸的顶端水平固定有水平支架，所述水平支架的右端通过轴承固定有水平支架，所述水平支架的右端通过轴承竖直转动连接有立柱，所述立柱的上部带轮处通过皮带与电机连接，所述立柱的底端导通设有固液混合槽，所述立柱外侧于水平支架的下方转动套接有除气罩，所述立柱的右侧于水平支架上导通设有化学液导入管，所述气缸的左侧设有控制器。本实用新型安全系数高，自动化程度高，可以合理控制反应速率。

上述化学反应装置中，固体粉末性物料从料斗加至反应槽内与反应槽内的液体进行化学反应。在实际操作中，固体粉末性物料下料不均匀、时大时小、总是容易堵到料斗底部，使加料过程显得比较困难。上述装置虽然在一定程度上能很好地控制化学反应物的量，具有教学质量直观、教学效率高的优点，但却无法解决加料困难的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高中化学固液反应装置，从根本上解决了加料过程中容易堵塞、下料不均匀、时大时小、加料困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高中化学固液反应装置，包括外壳和反应腔，其中，所述外壳上表面的一侧安装有加料斗，另一侧安装有导液管；所述的加料斗设有锥斗段、过渡段和圆柱段，所述的过渡段筒壁与水平方向的夹角大于等于65°小于90°。

化学反应装置中，固体粉末性物料从料斗加至反应槽内与反应槽内的液体进行反应。在实际操作中，固体粉末性物料下料不均匀、时大时小、总是容易堵到料斗底部或是加料口上，使加料过程显得比较困难。本发明人发现加料斗一般由锥斗段和圆柱段两部分组成，而其关键部位在于锥斗段。目前加料斗的锥斗段一般采用料斗筒壁与水平方向的角度不大于45°的料仓，而这样设计的加料斗虽然提供了较大的存贮量，但却没有考虑到由于存贮了不流动的粉料，实际的卸料能力小，不能做到连续加料，下料也不均匀，时大时小，经常会引起堵塞，总是容易堵到加料斗底部，加剧物料流动不均匀、甚至断流现象发生，使整个加料过程显得比较困难，从而影响反应效果。

本实用新型中，在常规的加料斗的锥斗段与圆柱段之间再增设一段过渡段，具体地说，本实用新型中，所述的加料斗设有锥斗段、过渡段和圆柱段，锥斗段的筒壁与水平方向的夹角为常规设计，即为不大于45°的角，而所述的过渡段的筒壁与水平方向的夹角大于等于65°小于90°。本实用新型经过改进后的加料斗，根据固体粉末性物料的堆积角度等自然性质，在加料斗的锥斗段与圆柱段之间再增设一段过渡段，这样当固体粉末性物料从加料斗加入后，先经过一段筒壁与水平方向的夹角为45°的料仓，再经过一段筒壁与水平方向的夹角不低于65°的料仓，然后再通过圆柱段下料到反应腔，这样保证了固体粉末性物料的自然下料，从根本上解决了固体粉末性物料下料不均匀、易堵塞而造成的下料困难的问题。

优选，所述的过渡段的筒壁与水平方向的夹角大于等于67°。

进一步的，所述的过渡段的上开口圆心与下开口圆心的连线与垂直方向的夹角为0～10°。

优选，所述的过渡段的上开口圆心与下开口圆心的连线与垂直方向的夹角为5～10°。

采用本实用新型的上述技术方案后，加料斗的过渡段则形成一个上开口圆心与下开口圆心不同轴的偏心斜料斗形状，采用偏心斜料斗可以改善料斗的几何形状，平衡料斗在水平横截面上的不平衡横向力，使料斗的整体卸料和自流相互协调，从而解决固体粉末性物料下料过程中因堵塞造成的下料困难的问题。

进一步的，所述的导液管上安装有加液管，所述的加液管的一端伸入所述的导液管内。

采用本实用新型的上述技术方案后，当进行化学反应的液体还含有另一种液体时，则可以通过导液管上安装的加液管加至反应腔内，与反应腔内的物料进行反应。

进一步的，所述的加液管的外径小于导液管的内径。

进一步的，所述的加液管伸入所述导液管一端的端头设置在所述导液管的轴线位置。

采用本实用新型的技术方案后，加液管中的液体从加液管流出的位置在导液管的轴心位置，并且加液管中的液体从加液管流出后的出料方向与导液管中液体从导液管流出后的出料方向平行，有利于两种反应液体的混合。

进一步的，所述的加液管伸入所述导液管的一端在导液管的轴线位置弯折，且弯折后的部分沿所述导液管的轴线延伸。

由于加液管是按一定倾斜角度安装在导液管上的，与导液管之间存在一定的夹角，这样从导液管流出的第一反应液与从加液管流出的第二反应液在混合时的流向不平行，则影响了两者的混合效果。通过采用本实用新型的上述技术方案，使第二反应液从加液管流出后，不仅位于导液管的轴心位置，还与从导液管流出的第一反应液的出料方向平行，有利于第一反应液与第二反应液的混合。

本实用新型中，所述的加液管沿导液管轴线延伸后的部分的轴线与导液管的轴线在同一条直线上。

进一步的，在弯折处固定有支撑装置，所述的支撑装置与所述导液管的内壁搭接。

本实用新型中，通过支撑装置保证了加液管不晃动，使加液管的端头能够保持在导液管的轴线位置。

进一步的，所述的加液管弯折后的部分的端头设置有喷头。

进一步的，所述的导液管的下部向右倾斜，且与竖直方向的夹角为35-45°。

采用本实用新型的上述技术方案后，有助于反应液体沿着反应腔的侧壁落到反应腔的底部，避免液体飞溅，且对一些固液反应较剧烈的物质可以提升化学反应的安全系数。

进一步的，所述的加液管沿导液管轴线延伸后的部分的端头距离外壳下表面的距离H1小于导液管向右倾斜处距离外壳下表面的距离H3。

进一步的，所述的喷头的下端面距离外壳下表面的距离H2小于导液管向右倾斜处距离外壳下表面的距离H3。

进一步的，所述的外壳的内部固定有导热板，所述导热板的下表面设有若干加热电阻丝，所述导热板上表面的边缘处安装有冷却盘管，所述的冷却盘管设置在外壳和反应腔之间。

进一步的，所述的外壳的正面安装有控制开关，所述的外壳上表面的中间部位固定有电机，所述电机的输出端固定有搅拌轴，所述搅拌轴处于反应腔内，所述搅拌轴的底端固定有搅拌叶，所述的控制开关分别与加热电阻丝和电机电性连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型所提供的高中化学固液反应装置解决了原有的反应装置中加料斗加料困难的问题，能够保证固体粉末性物料的自然下料，从根本上解决了固体粉末性物料在下料过程中易堵塞到加料斗底部引起的加料困难的问题；

(2)本实用新型进一步通过在导液管上倾斜安装一加液管，为反应液体是两种时的加液提供了便利，同时加液管的端头位置的设计以及在导液管的轴线弯折并沿轴线延伸，使第二反应液从加液管流出后，不仅位于导液管的轴心位置，还与从导液管流出的第一反应液的出料方向平行，有利于第一反应液与第二反应液的混合。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的高中化学固液反应装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的高中化学固液反应装置的加料斗的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的高中化学固液反应装置的外部结构示意图；

图4为本实用新型实施例二所述的高中化学固液反应装置的加料斗的结构示意图；

图5为本实用新型实施例三所述的高中化学固液反应装置的整体结构示意图；

图6为图5中A部分的放大示意图；

其中：

1——外壳，2——反应腔，3——加料斗，31——锥斗段，32——过渡段，33——圆柱段，4——导液管，5——加液管，6——喷头，7——导热板，8——加热电阻丝，9——冷却盘管，10——控制开关，11——电机，12——搅拌轴，13——搅拌叶，14——支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种高中化学试验装置，包括外壳1和反应腔2，所述外壳1上表面的一侧安装有加料斗3，所述外壳1上表面的另一侧安装有导液管4，所述的加料斗3设有锥斗段31、过渡段32和圆柱段33，所述的过渡段32的筒壁与水平方向的夹角β大于等于65°小于90°。

加料斗一般由锥斗段和圆柱段两部分组成，而其关键部位在于锥斗段。目前，一般的加料斗的锥斗段采用料斗筒壁与水平方向的角度α不大于45°的料仓，这样设计的加料斗虽然提供了较大的存贮量，但却没有考虑到由于存贮了不流动的粉料，实际的卸料能力小，不能做到连续加料，下料也不均匀，时大时小，经常会引起堵塞，总是容易堵到加料斗底部，导致物料流动不均匀，甚至断流现象发生，使整个加料过程显得比较困难，从而影响反应效果。

本实用新型中，在常规的加料斗的锥斗段与圆柱段之间再增设一段过渡段，具体地说，本实用新型中，所述的加料斗3设有锥斗段31、过渡段32和圆柱段33，锥斗段31的筒壁与水平方向的夹角α为常规设计，即为不大于45°的角，本实施例中设计为45°；所述的过渡段32的筒壁与水平方向的夹角β大于等于65°小于90°。本实用新型经过改进后的加料斗3，根据固体粉末性物料的堆积角度等自然性质，在加料斗的锥斗段31与圆柱段33之间再增设一段过渡段32，这样当固体粉末性物料从加料斗3加入后，先经过一段筒壁与水平方向的夹角为45°的料仓，再经过一段筒壁与水平方向的夹角不低于65°的料仓，然后再通过圆柱段33下料到反应腔2，这样保证了固体粉末性物料的自然下料，从根本上解决了固体粉末性物料下料不均匀、易堵塞而造成的下料困难的问题。

本实施例中，所述的过渡段32的筒壁与水平方向的夹角β为67°，如图2所示。

所述的导液管4的下部向右倾斜，且与竖直方向的夹角为35-45°，这样有助于反应液体沿着反应腔2的侧壁落到反应腔2的底部，避免液体飞溅，且对一些固液反应较剧烈的物质可以提升化学反应的安全系数。

如图1所示，本实施例进一步在所述的外壳1的内部固定导热板7，所述导热板7的下表面设有若干加热电阻丝8，所述导热板7上表面的边缘处安装有冷却盘管9，所述的冷却盘管9设置在外壳1和反应腔2之间。

如图1和图3所示，所述的外壳1的正面安装有控制开关10，所述的外壳1上表面的中间部位固定有电机11，所述电机11的输出端固定有搅拌轴12，所述搅拌轴12处于反应腔2内，所述搅拌轴12的底端固定有搅拌叶13，所述的控制开关10分别与加热电阻丝8和电机11电性连接。

实施例二

本实施例在实施例一提供的高中化学固液反应装置的结构的基础上，进一步将加料斗3的过渡段32的上开口圆心与下开口圆心的连线与垂直方向的夹角θ设在0～10°的范围内，优选5～10°。选择该优选范围时，过渡段32一侧的筒壁与水平方向的夹角将不同于另一侧的筒壁与水平方向的夹角，如图4所示，可以一侧为78°，另一侧为67°，这样过渡段32则形成一个上开口圆心与下开口圆心不同轴的偏心斜料斗形状，采用偏心斜料斗可以改善料斗的几何形状，平衡料斗在水平横截面上的不平衡横向力，使料斗的整体卸料和自流相互协调，降低因下料不均匀而引起的堵塞加料斗底部的几率。

实施例三

本实施例在实施例一或实施例二提供的高中化学固液反应装置的基础上，进一步在导液管4上安装一加液管5，所述的加液管5的一端伸入所述导液管4内，如图5和图6所示。当进行化学反应的液体还含有另一种液体时，则可以通过本实施例中导液管4上安装的加液管5加至反应腔2内，与反应腔2内的物料发生反应。

所述的加液管5伸入所述导液管4一端的端头设置在所述导液管4的轴线位置。本实施例中，加液管5中的液体从加液管5流出的位置在导液管4的轴心位置，并且加液管5中的液体从加液管5流出后的出料方向与导液管4中液体从导液管4流出后的出料方向平行，这样有利于两种反应液体的混合。

所述的加液管5伸入所述导液管4的一端在导液管4的轴线位置弯折，且弯折后的部分沿所述导液管4的轴线延伸。由于加液管5是按一定倾斜角度安装在导液管4上的，与导液管4之间存在一定的夹角，这样从导液管4流出的第一反应液与从加液管流出的第二反应液在混合时的流向不平行，则影响了两者的混合效果。通过采用本实用新型的上述技术方案，使第二反应液从加液管5流出后，不仅位于导液管4的轴心位置，还与从导液管4流出的第一反应液的出料方向平行，有利于第一反应液与第二反应液的混合，提高了混合效果。

所述的加液管5的外径小于导液管4的内径。

所述的加液管5沿导液管4轴线延伸后的部分的轴线与导液管4的轴线在同一条直线上。

所述的加液管5沿导液管4轴线延伸后的部分的端头距离外壳1下表面的距离H1小于导液管4向右倾斜处距离外壳1下表面的距离H3，如图6所示。这样，从加液管5流出的第二反应液则可以先与从导液管4流出的第一反应液混合后再一起进入反应腔2，提高反应效果。

在弯折处固定有支撑装置，所述支撑装置与所述导液管4的内壁搭接。通过支撑装置保证了加液管5不晃动，使加液管5的弯折处能够保持在导液管4的轴线位置。所述的支撑装置为支架14，支架14一端与加液管5的弯折处固定，另一端与导液管4的内壁搭接，使加液管5的弯折处能够保持在导液管4的轴线位置。所述的支架14可以为两根，也可以为三根，还可以为四根，但不宜过多，设置过多的支架14会影响导液管4的进料效果。

所述的加液管5弯折后的部分的端头设置有喷头6，喷头6的喷淋方向与导液管4的出料方向相同。所述的喷头6的下端面距离外壳1下表面的距离H2小于导液管4向右倾斜处距离外壳1下表面的距离H3，如图6所示。

下面以实施例三提供的高中化学固液反应装置为例，对采用本实用新型所提供的高中化学固液反应装置进行固液反应的过程进行描述：

(1)首先通过导液管4将第一反应液导入反应腔2内，本实用新型中导液管4的下部向右倾斜，且与竖直方向的夹角为35-45°，这样有助于第一反应液沿着反应腔2的侧壁落到反应腔2的底部，避免液体飞溅，且对一些固液反应较剧烈的物质可以提升化学反应的安全系数；

(2)同时通过加料斗3将需要进行反应的固体粉末性物料加入到反应腔2内，由于本实用新型所述的加料斗3设有锥斗段31、过渡段32和圆柱段33，且所述的过渡段32的筒壁与水平方向的夹角大于等于65°小于90°，这样保证了固体粉末性物料的自然下料，从根本上解决了固体粉末性物料下料不均匀、易堵塞而造成的下料困难的问题；

(3)然后利用控制开关10控制电机11的转动，对反应腔2内的第一反应液和固体粉末性物料进行搅拌，使得固体粉末性物料与反应液进行反应；

(4)反应过程中，当需要加热时，利用控制开关10控制导热板7的下表面设置的加热电阻丝8进行加热处理；若需要冷却处理时，则利用外壳1与反应腔2之间设置的冷却盘管9进行冷却；

(5)当需要进行化学反应的液体还含有第二反应液时，则通过导液管4上安装的加液管5加至反应腔2内，与反应腔2内的物料进行反应。由于加液管5是按一定倾斜角度安装在导液管4上的，与导液管4之间存在一定的夹角，这样从导液管4流出的第一反应液与从加液管5流出的第二反应液在混合时的流向不平行，影响了两者的混合效果。通过将加液管5伸入所述导液管4的一端的端头设置在导液管4的轴线位置，优选在导液管4的轴线位置弯折，并沿所述导液管4的轴线延伸，使第二反应液从加液管5流出后，不仅位于导液管4的轴心位置，还与从导液管4流出的第一反应液的出料方向平行，有利于第一反应液与第二反应液的混合。在弯折处固定有支撑装置，所述支撑装置与所述导液管4的内壁搭接。通过支撑装置保证了加液管5不晃动，使加液管5的弯折处能够保持在导液管4的轴线位置。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高中化学固液反应装置，包括外壳(1)和反应腔(2)，其特征在于，所述外壳(1)上表面的一侧安装有加料斗(3)，另一侧安装有导液管(4)；所述的加料斗(3)设有锥斗段(31)、过渡段(32)和圆柱段(33)，所述的过渡段(32)的筒壁与水平方向的夹角大于等于65°小于90°。

2.根据权利要求1所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的过渡段(32)的上开口圆心与下开口圆心的连线与垂直方向的夹角为0～10°。

3.根据权利要求1或2所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的导液管(4)上安装有加液管(5)，所述的加液管(5)的一端伸入所述的导液管(4)内。

4.根据权利要求3所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的加液管(5)伸入所述导液管(4)一端的端头设置在所述导液管(4)的轴线位置。

5.根据权利要求4所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的加液管(5)伸入所述导液管(4)的一端在导液管(4)的轴线位置弯折，且弯折后的部分沿所述导液管(4)的轴线延伸。

6.根据权利要求5所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，在弯折处固定有支撑装置，所述的支撑装置与所述导液管(4)的内壁搭接。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的加液管(5)弯折后的部分的端头设置有喷头(6)。

8.根据权利要求7所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的导液管(4)的下部向右倾斜，且与竖直方向的夹角为35-45°。

9.根据权利要求8所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的外壳(1)的内部固定有导热板(7)，所述导热板(7)的下表面设有若干加热电阻丝(8)，所述导热板(7)上表面的边缘处安装有冷却盘管(9)，所述的冷却盘管(9)设置在外壳(1)和反应腔(2)之间。

10.根据权利要求9所述的高中化学固液反应装置，其特征在于，所述的外壳(1)的正面安装有控制开关(10)，所述的外壳(1)上表面的中间部位固定有电机(11)，所述电机(11)的输出端固定有搅拌轴(12)，所述搅拌轴(12)处于反应腔(2)内，所述搅拌轴(12)的底端固定有搅拌叶(13)，所述的控制开关(10)分别与加热电阻丝(8)和电机(11)电性连接。

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