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CN106622062B - 一种用于有机合成的反应釜 - Google Patents

一种用于有机合成的反应釜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于有机合成的反应釜，涉及有机反应领域，该反应釜包括瓶体，所述瓶体上设置有若干插口，所述瓶体的外部设置有加热套，所述加热套包括外套部分和受热部分，所述外套部分包覆瓶体外部至少2/3的面积，所述受热部分固定在外套部分的底部，所述受热部分用于与热源相接触并将热传递至外套部分；所述外套部分瓶体之间设置有导热体，所述导热体的厚度为4～8mm，所述外套部分自下而上厚度依次增大，所述加热套的导热率大于50W/M*K，所述导热体的导热率大于30W/M*K。本发明的反应釜清洗难度较小，且能够降低实验成本。

Description

一种用于有机合成的反应釜
技术领域
本发明涉及有机反应领域，具体涉及一种用于有机合成的反应釜。
背景技术
在实验室中进行简单的有机反应时，通常使用多口烧瓶作为反应釜，根据反应所需要的温度，将反应釜放入水浴、油浴或者沙浴中，然后在不同的瓶口上分别插入冷凝器、温度计、恒压滴液漏斗等，最后加入反应药品进行相应反应。
由于油浴通常采用硅油，黏附在反应釜外部后很难清洗，且在清洗过程中硅油容易溅入瓶内，造成大范围的污染，清洗难度较大，且比较费时，同时还会造成硅油浪费，提高实验成本；使用沙浴时通常在电加热套内放入沙子，由于电加热套的直径通常较小，与反应釜的接触面积较小，且实验人员在铺设沙子时容易厚薄不均，导致反应釜受热不均匀，使得反应釜内的热量分布不均，进而影响不同区域的反应进度不相同，导致反应产物纯度较差。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于有机合成的反应釜，清洗难度较小，且能够降低实验成本。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种用于有机合成的反应釜，包括瓶体，所述瓶体上设置有若干插口，所述瓶体的外部设置有加热套，所述加热套包括外套部分和受热部分，所述外套部分包覆瓶体外部至少2/3的面积，所述受热部分固定在外套部分的底部，所述受热部分用于与热源相接触并将热传递至外套部分；所述外套部分瓶体之间设置有导热体，所述导热体的厚度为4～8mm，所述外套部分自下而上厚度依次增大，所述加热套的导热率大于50W/M*K，所述导热体的导热率大于30W/M*K。
进一步的，所述外套部分采用金属制成，所述导热体采用陶瓷制成。
进一步的，所述外套部分的外部包覆有保温层。
进一步的，所述插口上插接有冷却机构，所述冷却机构包括管体，所述管体的内部设置有产物通道，所述产物通道包括高温通道和低温通道，所述高温通道为螺旋管道，所述低温通道为直形管道，所述高温通道与低温通道的长度比为1:0.5-2。
进一步的，所述产物通道与管体的管壁之间为冷却空间，所述冷却空间与高温通道相对应的一部分为空气冷凝部，与低温通道相对应的部分为水冷凝部；
所述空气冷凝部包括内管和外管，所述内管套接在高温通道上，所述外管套接在内管上，所述内管的底部设置有空气入口和空气出口，所述外管的底部设置有冷凝水入口，且外管与水冷凝部通过一冷凝水出口相连通，用于将冷却空气后的水导入水冷凝部中，所述水冷凝部的上部设置有出水口。
进一步的，所述高温通道与低温通道的长度比为1:0.8-1.5。
进一步的，所述高温通道与低温通道的长度比为1:1。
进一步的，所述高温通道与低温通道之间设置有过渡通道，所述过渡通道为球形结构，且所述过渡通道与空气冷凝部相对应。
进一步的，所述高温通道、过渡通道和低温通道的长度比为1:0.5:2。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中的一种用于有机合成的反应釜，通过在瓶体的外部设置加热套和导热体，其中，加热套包括外套部分和受热部分，在使用时，根据需要的温度将受热部分加热后，温度通过外套部分传递至导热体将瓶体加热，由于现有的加热部件大多为内嵌发热电阻，很容易损坏，若集成在加热套内，损坏后需要整体更换，会增加使用成本，而通过外部加热的方式，可以选择水浴、油浴等其他方式，由于加热套的导热率较高，能够迅速将温度传递至整个外套部分，然后再传递给导热体，虽然导热体的导热率较低，但是其能够将瓶体缓缓加热，避免温度骤然升高导致瓶体炸裂，且在使用时，只有加热套的受热部分与热源接触，在清洗时比较方便，避免热源的油等杂质沾染到瓶体内外，降低清洗难度和使用成本，提高实验效率。
(2)本发明中的一种用于有机合成的反应釜包括一冷却机构，空气从内管底部的空气入口进入内管中，对高温通道中的高温产物进行冷却，同时，外管中的冷凝水入口打开，对内管的空气进行冷却，且由于内管中的空气流动速度较快，不会使得空气温度过度降低，避免空气与高温产物温差过大，导致管道炸裂；同时，空气对冷凝水进行了预热，被加热后的冷凝水通过冷凝水出口进入水冷凝部后，与被空气冷却后的高温气体温差较适宜，能够避免冷凝水与高温产物温差过大，导致管道炸裂，且能够快速带走高温产物中的热量。
(3)本发明的冷却机构，由于高温管道中通过的是高温气体，不会发生产物滞留，导致高温管道难以清洗的情况，且螺旋管道能够增加高温气体与空气冷凝部直接的接触面积和接触时间，有效对高温气体进行冷却，以降低高温气体与冷凝水之间的温差，且低温通道采用直形管道，当有产物因温度较低液化后粘附在直形管道上，也比较容易清洗，能够有效降低实验后的清洗难度，节约实验时间。
(3)本发明的冷却机构，为了避免低温管道中的气体与冷凝水温差过大，在高温通道与低温通道之间设置一过渡通道，过渡通道为球形结构，且过渡通道与空气冷凝部相对应，高温通道、过渡通道和低温通道的长度比为1:0.5:2，在该条件下，即能够对高温气体进行快速降温，且能够避免气体与冷凝水温差过大导致管道爆炸，不仅能够缩短反应时间，且比较安全。
附图说明
图1为本发明实施例中用于有机合成的反应釜的结构示意图；
图2为本发明实施例中冷却机构的结构示意图。
图中：1-瓶体，2-插口，3-加热套，4-外套部分，5-受热部分，6-导热体，7-保温层，8-冷却机构，9-管体，10-产物通道，11-高温通道，12-低温通道，13-冷却空间，14-空气冷凝部，15-水冷凝部，16-内管，17-外管，18-空气入口，19-空气出口，20-冷凝水入口，21-冷凝水出口，22-出水口，23-过渡通道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种用于有机合成的反应釜，包括瓶体1，瓶体1上设置有若干插口2，瓶体1的外部设置有加热套3，加热套3包括外套部分4和受热部分5，外套部分4包覆瓶体1外部至少2/3的面积，外套部分4的外部包覆有保温层7，受热部分5固定在外套部分4的底部，受热部分5用于与热源相接触并将热传递至外套部分4；外套部分4瓶体1之间设置有导热体6，导热体6的厚度为4～8mm，外套部分4自下而上厚度依次增大，由于外套部分4上部所对应的瓶体1的直径较大，提高外套部分4上部的厚度能够使得受热更加均匀，提高反应效率和产率，加热套3的导热率大于50W/M*K，导热体6的导热率大于30W/M*K，本实施例中的外套部分4采用金属制成，导热体6采用陶瓷制成，在实际使用中，可以根据需要选择其他材料。
瓶体1上的其中一插口2上插接有冷却机构8，冷却机构8包括管体9，管体9的内部设置有产物通道10，产物通道10包括高温通道11和低温通道12，高温通道11为螺旋管道，低温通道12为直形管道，
高温通道11与低温通道12的长度比为1:0.5-2，高温通道11与低温通道12的长度比可以为1:0.8-1.5，本实施例中，高温通道11与低温通道12的长度比为1:1。。
产物通道10与管体9的管壁之间为冷却空间13，冷却空间13与高温通道11相对应的一部分为空气冷凝部14，与低温通道12相对应的部分为水冷凝部15。
空气冷凝部14包括内管16和外管17，内管16套接在高温通道11上，外管17套接在内管16上，内管16的底部设置有空气入口18和空气出口19，外管17的底部设置有冷凝水入口20，且外管17与水冷凝部15通过一冷凝水出口21相连通，用于将冷却空气后的水导入水冷凝部15中，水冷凝部15的上部设置有出水口22。
且高温通道11与低温通道12之间设置有过渡通道23，过渡通道23为球形结构，且过渡通道23与空气冷凝部14相对应，高温通道11、过渡通道23和低温通道12的长度比为1:0.5:2。
本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于有机合成的反应釜，包括瓶体（1），所述瓶体（1）上设置有若干插口（2），其特征在于：所述瓶体（1）的外部设置有加热套（3），所述加热套（3）包括外套部分（4）和受热部分（5），所述外套部分（4）包覆瓶体（1）外部至少2/3的面积，所述受热部分（5）固定在外套部分（4）的底部，所述受热部分（5）用于与热源相接触并将热传递至外套部分（4）；所述外套部分（4）与瓶体（1）之间设置有导热体（6），所述导热体（6）的厚度为4～8mm，所述外套部分（4）自下而上厚度依次增大，所述加热套（3）的导热率大于50W/M*K，所述导热体（6）的导热率大于30W/M*K；
所述插口（2）上插接有冷却机构（8），所述冷却机构（8）包括管体（9），所述管体（9）的内部设置有产物通道（10），所述产物通道（10）包括高温通道（11）和低温通道（12），所述高温通道（11）为螺旋管道，所述低温通道（12）为直形管道，所述高温通道（11）与低温通道（12）的长度比为1:0.5-2；
所述产物通道（10）与管体（9）的管壁之间为冷却空间（13），所述冷却空间（13）与高温通道（11）相对应的一部分为空气冷凝部（14），与低温通道（12）相对应的部分为水冷凝部（15）；
所述空气冷凝部（14）包括内管（16）和外管（17），所述内管（16）套接在高温通道（11）上，所述外管（17）套接在内管（16）上，所述内管（16）的底部设置有空气入口（18）和空气出口（19），所述外管（17）的底部设置有冷凝水入口（20），且外管（17）与水冷凝部（15）通过一冷凝水出口（21）相连通，用于将冷却空气后的水导入水冷凝部（15）中，所述水冷凝部（15）的上部设置有出水口（22）。
2.如权利要求1所述的一种用于有机合成的反应釜，其特征在于：所述外套部分（4）采用金属制成，所述导热体（6）采用陶瓷制成。
3.如权利要求1所述的一种用于有机合成的反应釜，其特征在于：所述外套部分（4）的外部包覆有保温层（7）。
4.如权利要求1所述的一种用于有机合成的反应釜，其特征在于：所述高温通道（11）与低温通道（12）的长度比为1:0.8-1.5。
5.如权利要求4所述的一种用于有机合成的反应釜，其特征在于：所述高温通道（11）与低温通道（12）的长度比为1:1。
6.如权利要求1所述的一种用于有机合成的反应釜，其特征在于：所述高温通道（11）与低温通道（12）之间设置有过渡通道（23），所述过渡通道（23）为球形结构，且所述过渡通道（23）与空气冷凝部（14）相对应。
7.如权利要求6所述的一种用于有机合成的反应釜，其特征在于：所述高温通道（11）、过渡通道（23）和低温通道（12）的长度比为1:0.5:2。
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