Reactor de alta presión (hidrotermal) de elevación y elevación de 10l del instrumento yanzheng

Reactor de alta presión (hidrotermal) de elevación y elevación de 10l del instrumento yanzhengEs un recipiente para reacciones químicas en un ambiente cerrado de alta temperatura y alta presión, ampliamente utilizado en Ciencias de materiales, química, geología, ciencias ambientales y otros campos, especialmente adecuado para la preparación de nanomateriales, polvo cerámico, compuestos inorgánicos, etc. A continuación se detallan la estructura, el principio de funcionamiento, los escenarios de aplicación y las precauciones de uso:

I. estructura básica

El reactor de síntesis hidrotermal generalmente consta de dos partes: el cuerpo del reactor y la tapa del reactor, y la estructura central incluye:

Interior: el contacto directo con el material de reacción requiere resistencia a ácidos y álcalis, alta temperatura y alta presión. los materiales comunes son politetrafluoroen (ptfe, resistencia a la temperatura ≤ 200 ° c), Polifenileno en posición (ppl, resistencia a la temperatura ≤ 260 ° c) o metal (como acero inoxidable, adecuado para temperaturas más altas o reacciones especiales).

Caldero exterior: proporciona soporte rígido y protección contra la presión, generalmente de acero inoxidable 304 o 316, que puede soportar una presión de 10 - 30 mpa.

Estructura de sellado: sellado a través de emparejamiento roscado o conexión de brida, algunos modelos están equipados con sellado auxiliar de anillo de sellado de silicona para garantizar que no haya fugas durante la reacción.

Dispositivos de seguridad: algunos modelos están equipados con láminas antiexplosiones o dispositivos de alerta temprana de presión para evitar explosiones causadas por una presión excesiva.

II. principios de funcionamiento

El núcleo del reactor de síntesis hidrotermal es utilizar el principio de reacción hidrotermal / solvotérmica:

Añadir el reactivo (sólido, líquido o gas) al interior de la Cámara proporcionalmente al disolvente (agua, disolvente orgánico, etc.), sellarlo y colocarlo en un horno o dispositivo de calentamiento.

Durante el calentamiento, el disolvente se evapora en el caldero y la presión aumenta con el aumento de la temperatura (por ejemplo, la presión del agua es de aproximadamente 0,1 MPa a 100 ° C y hasta 1,5 MPa a 200 ° c).

Los entornos de alta temperatura y alta presión disuelven y recristalizan sustancias generalmente difíciles de disolver, o promueven reacciones químicas en los reactivos para producir productos con estructuras y propiedades específicas (como nanopartículas, monocristales, películas, etc.).

Este entorno puede romper las barreras cinéticas de las reacciones convencionales, acelerar la velocidad de reacción y la pureza del producto es alta, el tamaño de las partículas es uniforme y no es fácil introducir impurezas.

III. tipos principales

Según el volumen, el método de sellado y el escenario de aplicación, se puede dividir en las siguientes categorías:

Por volumen: micro (5 - 50 ml, adecuado para pequeñas pruebas de laboratorio), mediano (100 - 500 ml, preparación piloto o por lotes), grande (por encima de 1l, producción industrial).

Por método de sellado:

Tipo de sellado roscado: estructura simple, fácil de operar, adecuado para reacciones de baja presión (≤ 10 mpa).

Tipo de sellado de la brida: sujetar la brida a través de pernos, la estanqueidad es más fuerte y puede soportar una mayor presión (10 - 30 mpa).

De acuerdo con el método de calefacción: es necesario cooperar con dispositivos de calefacción externos (como hornos, hornos maffer, reactores de microondas), y algunos modelos especiales pueden integrar módulos de calefacción.

IV. escenarios de aplicación típicos

Preparación de materiales:

Nanomateriales: como tioš, ZnO、 Puntos cuánticos, etc., regulan el tamaño y la morfología de las partículas controlando la temperatura, la presión y el tiempo de reacción.

Polvo cerámico: preparación de polvo ultrafino como Zirconia y alúmina para la sinterización de cerámica.

Crecimiento monocristalino: piedras preciosas sintéticas (como cristales artificiales), cristales funcionales (como cristales piezoeléctricos).

Síntesis química:

Reacción orgánica: hidrogenación, oxidación y otras reacciones a alta presión para mejorar la tasa de conversión.

Síntesis inorgánica: preparación de tamices moleculares, compuestos de óxido metálico, etc.

Preprocesamiento de muestras:

Monitoreo ambiental: digerir los iones de metales pesados en el suelo y las muestras de agua para facilitar las pruebas posteriores.

Análisis de alimentos: procesar la materia orgánica de la muestra y extraer los ingredientes objetivo.

Reactor de alta presión (hidrotermal) de elevación y elevación de 10l del instrumento yanzheng