專利名稱：一種基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置的制作方法
技術(shù)領域：
一種基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置技術(shù)領域[0001]本實用新型屬于化學反應工程領域，涉及一種基于容量法測定氣液化學反應速率 的裝置，適于測定氣體與液體發(fā)生化學反應時的速率常數(shù)，并獲得相應的速率方程。
背景技術(shù)：
[0002]氣液反應是化學反應工程中典型的過程控制環(huán)節(jié)，在工業(yè)、醫(yī)療、教學、科研等領 域發(fā)揮著重要的作用。如，發(fā)電廠或窯爐尾氣中采用濕法脫除SO2、合成氨工業(yè)中用銅氨溶 液吸收CO、工業(yè)沼氣中采用堿性溶液吸收CO2、銅洗氣中采用NaOH溶液吸收殘余CO2、化學 分析中采用銅氨溶液標定氧濃度、醫(yī)用氧中采用銀氨溶液檢測微量CO等。反應速率的快慢 決定了原料的投放能力、產(chǎn)品的輸出能力以及反應容器的大小，直接影響企業(yè)的一次性投 資與運行維護成本，高效的反應條件對于降低能耗、提高效率和增加利潤具有重要的意義， 因此，測定化學反應的速率及獲得相應速率方程是解決上述問題的關鍵。[0003]通常，氣液反應中液體的濃度采用滴定法、色譜法或pH值法等進行人工測定，數(shù) 據(jù)獲取滯后，無法得到化學反應速率的瞬時值，影響了數(shù)據(jù)的測量精準度；而氣體是一種可 壓縮介質(zhì)，無論作為反應物還是生成物，其體積或壓強都會隨反應的進行發(fā)生瞬時變化，對 化學反應過程進行緊密跟蹤，反映出了化學反應的實時狀況。此外，對于高溫高壓反應條 件，取液分析過程更加困難，在常溫常壓下測量液體性質(zhì)無法反映高溫高壓狀態(tài)時的具體 情況，而此時氣體性質(zhì)的變化更加靈敏，測量氣體的物性參數(shù)擴大了化學反應速率的測量 范圍。[0004]目前，測定化學反應速率的報道多見于教學實驗，如，“測量鋅與硫酸反應速率實 驗裝置的改進”一文(實驗教學與儀器，2010，(9):30)采用注射器計量氣體的體積“‘不同 催化劑對過氧化氫分解反應速率影響’實驗裝置設計與探究”一文(滄州師范?？茖W校學 報，2008，24 (3):42)采用皂泡流量計測定產(chǎn)生氣體的體積；“鹽酸和醋酸反應速率對比及 電離平衡移動實驗裝置”一文(教學儀器與實驗，2004，(4):31-32)采用量筒測定產(chǎn)生氣體 的體積。這些方法屬于恒壓法，通過測量氣體體積變化計算化學反應速率，其不足之處較為 明顯。首先，注射器、皂泡流量計或量筒等無法實現(xiàn)對體積的自動測量，必須人為操作和讀 取示數(shù)，增加了示值誤差和主觀性；其次，氣體測量過程中，由于容器內(nèi)殘留氣體、摩擦阻力 或皂泡破滅造成的誤差難以消除；再次，這類實驗均采用玻璃容器，無法適用于高壓或高溫 反應條件；最后，對于復雜條件反應速率測量過程，由于無法實現(xiàn)自動化，增加了勞動成本， 難以提高效率。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的在于開發(fā)一種基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置，通過 恒容變壓方式在保證氣體體積不變條件下通過高精度壓力傳感器能夠?qū)怏w壓強進行實 時動態(tài)測量，避免了傳統(tǒng)恒壓法測量體積無法實現(xiàn)自動化，增加了勞動成本，難以提高效率 的弊端，具有實時性和可靠性。[0006]一種基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置，是利用恒容法采用緩沖容器分步計量進氣或分步計量出氣的方式對反應物或生成物進行控制，通過監(jiān)測化學反應中氣體壓強的變化適時計算反應物的消耗或生成物的產(chǎn)出速率，從而計算出化學反應過程的速率常數(shù)及速率方程。該裝置由氣源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣體計量系統(tǒng)、氣液反應系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)八部分組成。其中所述氣源系統(tǒng)由待測氣源氣瓶、減壓閥、氣源電磁閥和氣源連接法蘭組成。待測氣源氣瓶用于盛放參加化學反應的氣體，由于氣瓶壓力較高，需要經(jīng)過減壓閥將壓力減至化學反應操作所需壓力，減壓閥通過高壓密封螺紋與待測氣源氣瓶相連。氣源電磁閥由程序控制打開或關閉，用于控制經(jīng)過減壓的待測氣源進入計量腔，氣源電磁閥通過管路與減壓閥和氣源連接法蘭相連，氣源連接法蘭用于連接氣源系統(tǒng)和計量腔。所述真空系統(tǒng)由真空連接法蘭、真空電磁閥和真空泵組成。真空系統(tǒng)通過真空連接法蘭與計量腔相接，用于對計量腔抽真空，排除殘余氣體的影響。真空泵、真空電磁閥和真空連接法蘭通過管路相連，真空電磁閥由程序控制打開或關閉。所述氣體計量系統(tǒng)由計量腔、計量腔熱電偶套管、計量腔熱電偶、均壓連接法蘭、計量腔測壓連接法蘭和計量腔壓力傳感器組成。計量腔熱電偶置于計量腔熱電偶套管內(nèi)，計量腔熱電偶套管伸入計量腔內(nèi)，通過焊接工藝與計量腔連接在一起，計量腔熱電偶用于測定計量腔內(nèi)氣體的溫度。計量腔壓力傳感器通過計量腔測壓連接法蘭與計量腔相連，用于測定計量腔內(nèi)氣體的壓力。計量腔通過均壓連接法蘭與均壓電磁閥相連。所述氣液反應系統(tǒng)由均壓電磁閥、反應腔壓力傳感器、氣液反應腔、進液口、氣體測溫偶套管、氣體測溫熱電偶、液體測溫偶套管和液體測溫熱電偶組成；氣體測溫熱電偶置于氣體測溫偶套管內(nèi)，氣體測溫偶套管插入氣液反應腔上部，通過焊接工藝與氣液反應腔連接在一起，氣體測溫熱電偶用于測定氣液反應腔上部空間氣體的溫度；液體測溫熱電偶置于液體測溫偶套管內(nèi)，液體測溫偶套管插入氣液反應腔下部，但高于磁力攪拌子高度，通過焊接工藝與氣液反應腔連接在一起，液體測溫熱電偶用于測定氣液反應腔下部空間液體的溫度；進液口為帶有方形螺母的管路，與氣液反應腔通過焊接工藝連接在一起，用于放入或倒出液體，放入或倒出磁·力攪拌子，工作時，通過配套螺栓密封；反應腔壓力傳感器通過螺紋安裝在Y形冷卻蛇管上方，用于測定氣液反應腔內(nèi)氣體的壓力，當氣液反應溫度較高時，通過冷卻水套內(nèi)的冷卻介質(zhì)將液體蒸汽冷卻，保證反應腔壓力傳感器測得的是反應氣體的壓力；γ形冷卻蛇管內(nèi)徑介于r7mm，內(nèi)徑過大，熱傳導冷卻效果差，內(nèi)徑過小，冷凝的液體由于表面張力會堵塞管路；所述氣體加熱系統(tǒng)由加熱絲、金屬均熱片、控溫熱電偶、加熱線纜和控溫儀表組成。加熱絲通過絕緣材料均勻纏繞在金屬均熱片內(nèi)部，通過加熱線纜與控溫儀表相連，控溫熱電偶置于金屬均熱片內(nèi)部，與氣液反應腔緊密接觸，達到快速測溫和控溫的作用。金屬均熱片環(huán)繞在氣液反應腔外圍，其底端通過金屬壓邊工藝吻合在一起，金屬均熱片將加熱絲產(chǎn)生的熱量均勻分布在氣液反應腔的外壁，通過熱傳導方式對氣液反應腔內(nèi)部反應物進行加熱。所述氣體攪拌系統(tǒng)由磁力攪拌子、磁力攪拌器和攪拌加速旋鈕組成。磁力攪拌子通過進液口放入氣液反應腔，磁力攪拌子是由耐磨有機材料包覆的磁性材料，在旋轉(zhuǎn)的運動磁場中進行圓周運動。磁力攪拌器產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，通過調(diào)節(jié)攪拌加速旋鈕可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的頻率，從而改變磁力攪拌子的圓周運動速度。[0013]所述冷卻系統(tǒng)由冷卻水套、冷卻水套入口、冷卻水套出口、Y形冷卻蛇管和蛇管連 接法蘭組成。Y形冷卻蛇管上部為Y形分叉，使冷凝液體流入氣液反應腔，下部為盤旋上升 的蛇管或螺旋形管路，最下端通過蛇管連接法蘭與氣液反應腔相連。Y形冷卻蛇管外部流過 冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)從冷卻水套入口進入，從冷卻水套出口溢出。Y形冷卻蛇管與冷卻水套 (16)通過焊接連接在一起。[0014]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板和上位計算機組成。數(shù)據(jù)采集與 閥門控制電路板將計量腔熱電偶、氣體測溫熱電偶、液體測溫熱電偶、計量腔壓力傳感器和 反應腔壓力傳感器傳入的電壓或電流模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳入上位計算機作為計 算數(shù)據(jù)。當壓力條件滿足設定要求時，上位計算機向數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板發(fā)送數(shù)字 開關指令，數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，驅(qū)動氣源電磁閥、真空 電磁閥或均壓電磁閥打開或閉合，實現(xiàn)程序的自動控制。[0015]所述計量腔熱電偶套管、氣體測溫偶套管和液體測溫偶套管前端經(jīng)過加工減薄， 增強熱傳導性能，其壁厚不超過0.3 _，從而提高計量腔熱電偶、氣體測溫熱電偶和測體測 溫熱電偶的靈敏度。[0016]所述的基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置的氣液反應速率測試過程如下: 首先，將磁力攪拌子通過進液口置于氣液反應腔內(nèi)，將配制好的溶液通過漏斗經(jīng)進液口放 入氣液反應腔內(nèi)，密封進液口，將氣液反應腔置于磁力攪拌器上，打開磁力攪拌器開關，旋 轉(zhuǎn)攪拌加速旋鈕，使磁力攪拌子在液體中進行旋轉(zhuǎn)運動，打開控溫儀表，設定加熱溫度，對 氣液反應腔進行溫度控制，打開上位計算機和數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板。然后，打開真空 泵，打開真空電磁閥、均壓電磁閥和氣源電磁閥，對氣路和腔體進行抽真空，去除雜質(zhì)氣體 和液體上部蒸汽，當壓力達到指定值時，關閉真空電磁閥、氣源電磁閥和均壓電磁閥，打開 待測氣源氣瓶，當減壓閥壓力調(diào)整到指定壓力值時，打開氣源電磁閥，當計量腔壓力傳感器 所測壓力值和計量腔熱電偶所測溫度穩(wěn)定后，記錄計量腔內(nèi)氣體壓力值和溫度值，由于計 量腔體積為已知，根據(jù)氣體狀態(tài)方程計算進入計量腔的氣體摩爾數(shù)。之后，待氣液反應腔 中的液體測溫熱電偶數(shù)值與控溫儀表設定值相差恒定時，記錄反應腔壓力傳感器的壓力值 和氣體測溫熱電偶的溫度值，根據(jù)氣液反應腔體積和所裝溶液體積計算氣液反應腔上部空 間氣體體積，再根據(jù)氣體狀態(tài)方程計算液體蒸汽的摩爾數(shù)。此時，打開均壓電磁閥，由于計 量腔內(nèi)氣體壓力高于氣液反應腔內(nèi)蒸汽壓力，計量腔內(nèi)的氣體經(jīng)均壓電磁閥進入氣液反應 腔，與液體發(fā)生化學反應，當計量腔壓力傳感器所測壓力數(shù)值與反應腔壓力傳感器所測壓 力值差值恒定時，關閉均壓電磁閥，通過數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板記錄氣液反應腔內(nèi)壓 力隨時間的變化值，根據(jù)道爾頓分壓定律可以計算出氣液反應腔內(nèi)氣體減少的摩爾數(shù)，從 而計算出氣液反應的速率。[0017]所述的Y形冷卻蛇管的長度和冷卻水套內(nèi)冷卻介質(zhì)的溫度由實際需要確定，保證 反應腔壓力傳感器處無冷凝液體。[0018]所述的控溫熱電偶可以采用符合控溫精度要求的熱電阻、熱敏電阻等測溫元器 件。[0019]所述的金屬均熱片采用導熱性能良好的紫銅、鋁或不銹鋼等材質(zhì)。[0020]所述的計量腔熱電偶、液體測溫熱電偶和氣體測溫熱電偶可以分別采用符合現(xiàn)場精度要求的其它測溫元器件，如熱電阻、熱敏電阻等替代。[0021]本實用新型提出的計量腔恒容測壓、氣液分離測溫、環(huán)形金屬均勻加熱、外置加熱 控溫、冷卻除液、分劑量投放反應氣等方式保證了該發(fā)明裝置測試性能的穩(wěn)定可靠，簡單方 便，是研究氣液反應速率有力的試驗裝置，適用于不同溫度、不同壓力下各種氣體與液體的 反應，根據(jù)需要還可以測定液體解吸氣體逆過程的反應速率以及氣液反應處于動態(tài)平衡時 的靜態(tài)氣體吸收量。


[0022]圖1是本實用新型裝置的工作原理示意圖；[0023]圖1中:1.待測氣源氣瓶；2.減壓閥；3.氣源電磁閥；4.氣源連接法蘭；5.計 量腔；6.計量腔熱電偶套管；7.計量腔熱電偶；8.均壓連接法蘭；9.計量腔測壓連接法 蘭；10.計量腔壓力傳感器；11.真空連接法蘭；12.真空電磁閥；13.真空泵；14.均壓 電磁閥；15.反應腔壓力傳感器；16.冷卻水套；17.冷卻水套入口；18.冷卻水套出口； 19.Y形冷卻蛇管；20.蛇管連接法蘭；21.氣液反應腔；22.進液口；23.氣體測溫偶套 管；24.氣體測溫熱電偶；25.液體測溫偶套管；26.液體測溫熱電偶；27.加熱絲；28.金屬均熱片；29.磁力攪拌子；30.磁力攪拌器；31.攪拌加速旋鈕；32.控溫熱電偶；33.加熱線纜；34.控溫儀表；35.數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板；36.上位計算機；[0024]圖2是本實用新型裝置中置于容器內(nèi)的所有熱電偶及其套管簡圖；[0025]6.計量腔熱電偶套管；7.計量腔熱電偶；23.氣體測溫偶套管；24.氣體測溫 熱電偶；25.液體測溫偶套管；26.液體測溫熱電偶。
具體實施方式
[0026]實施例測定一乙醇胺溶液(MEA)與二氧化碳氣體的化學反應速率，選用30% MEA 溶液500mL，計量腔5體積為500mL，氣液反應腔21體積為lOOOmL，計量腔熱電偶7、氣體 測溫熱電偶24和液體測溫熱電偶26均采用一級T型熱電偶，其精度為±0.5°C。計量腔 壓力傳感器10采用壓力范圍為(TlMPa，精度為±0.06%的壓電式傳感器，反應腔壓力傳感 器15采用工作壓力范圍為(T0.2MPa，最大承受壓力IMPa，精度為±0.06%的壓阻式傳感 器。真空泵13抽氣速率為0.5L/s，待測氣源氣瓶I為40L的二氧化碳氣瓶，最高壓力為 15MPa，減壓閥2最大量程為1.4MPa。冷卻水套16與循環(huán)冷卻水相連，循環(huán)冷卻水溫度控制 在I ±0.1°C。計量腔5的溫度為室溫28°C，控溫儀表34溫度設為40°C。[0027]參見圖1和圖2，將磁力攪拌子29和30%MEA溶液通過進液口 22置于氣液反應腔 21內(nèi)，密封進液口，將氣液反應腔21置于磁力攪拌器30上，調(diào)整攪拌加速旋鈕31，使磁力 攪拌子29在液體中均勻旋轉(zhuǎn)，打開控溫儀表34，設定加熱溫度為40°C，打開上位計算機36 和數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板35，打開真空泵13，打開真空電磁閥12和均壓電磁閥14，對 氣路和腔體抽真空，當壓力瞬時值低于IPa時，關閉均壓電磁閥14和真空電磁閥12，打開待 測氣源氣瓶I，打開減壓閥2，調(diào)整至IMPa。打開氣源電磁閥3，向計量腔5充入1.0MPa的 二氧化碳，待計量腔壓力傳感器10壓力變化穩(wěn)定后，關閉氣源電磁閥3，根據(jù)氣體狀態(tài)方程 計算計量腔5內(nèi)充入二氧化碳氣體的摩爾數(shù)。待氣液反應腔21內(nèi)液體測溫熱電偶26測得 的溫度達到40±0.1°C時，開啟均壓電磁閥14，當計量腔壓力傳感器10壓力值與反應腔壓力傳感器15所測壓力值相差滿足程序設定要求時，關閉均壓電磁閥14。此時，監(jiān)測反應腔壓力傳感器15壓力的變化值，對時間作曲線，直到其壓力值變化率小于120Pa/s時，反應結(jié)束。根據(jù)氣體測溫熱電偶24測得的溫度40°C計算液體的蒸汽壓，再根據(jù)氣體狀態(tài)方程和道爾頓分壓定律計算進入氣液反應腔21的二氧化碳摩爾量。通過反應壓力曲線計算二氧化碳氣體分壓隨時間的變化率，再通過氣液反應腔21的體積計算得出化學反應速率，從而給出二氧化碳與30%MEA溶液反應的速率方程。
權(quán)利要求1.一種基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置，其特征是該裝置由氣源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣體計量系統(tǒng)、氣液反應系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)八部分組成；其中所述氣源系統(tǒng)由待測氣源氣瓶(I)、減壓閥(2)、氣源電磁閥(3)和氣源連接法蘭(4)組成；減壓閥(2)通過高壓密封螺紋與待測氣源氣瓶(I)相連，氣源電磁閥(3)通過管路與減壓閥(2 )和氣源連接法蘭(4 )相連，氣源連接法蘭(4 )用于氣源系統(tǒng)與計量腔(5 )的連接；所述真空系統(tǒng)由真空連接法蘭(11)、真空電磁閥(12)和真空泵(13)組成；真空系統(tǒng)通過真空連接法蘭(11)與計量腔(5)相接，真空泵(13)、真空電磁閥(12)和真空連接法蘭(11)通過管路相連；所述氣體計量系統(tǒng)由計量腔(5)、計量腔熱電偶套管(6)、計量腔熱電偶(7)、均壓連接法蘭(8)、計量腔測壓連接法蘭(9)和計量腔壓力傳感器(10)組成；計量腔熱電偶(7)置于計量腔熱電偶套管(6)內(nèi)，計量腔熱電偶套管(6)伸入計量腔(5)內(nèi)，通過焊接工藝與計量腔(5)連接在一起，計量腔壓力傳感器(10)通過計量腔測壓連接法蘭(9)與計量腔(5)相連，計量腔(5 )通過均壓連接法蘭(8 )與均壓電磁閥(14 )相連；所述氣液反應系統(tǒng)由均壓電磁閥(14)、反應腔壓力傳感器(15)、氣液反應腔(21)、進液口(22)、氣體測溫偶套管(23)、氣體測溫熱電偶(24)、液體測溫偶套管(25)和液體測溫熱電偶(26)組成；氣體測溫熱電偶(24)置于氣體測溫偶套管(23)內(nèi)，氣體測溫偶套管(24) 插入氣液反應腔(21)上部，通過焊接工藝與氣液反應腔(21)連接在一起，液體測溫熱電偶(26)置于液體測溫偶套管(25)內(nèi)，液體測溫偶套管(25)插入氣液反應腔(21)下部，但高于磁力攪拌子高度，通過焊接工藝與氣液反應腔(21)連接在一起，進液口(22)為帶有方形螺母的管路，與氣液反應腔(21)通過焊接工藝連接在一起，工作時，通過配套螺栓密封；反應腔壓力傳感器(15)通過螺紋安裝在Y形冷卻蛇管(19)上方，Y形冷卻蛇管(19)內(nèi)徑介于4 7mm ；所述氣體加熱系統(tǒng)由加熱絲(27)、金屬均熱片(28)、控溫熱電偶(32)、加熱線纜(33) 和控溫儀表(34)組成；加熱絲(27)通過絕緣材料均勻纏繞在金屬均熱片(28)內(nèi)部，通過加熱線纜(33)與控溫儀表(34)相連，控溫熱電偶(32)置于金屬均熱片(28)內(nèi)部，與氣液反應腔(21)緊密接觸，金屬均熱片(28 )環(huán)繞在氣液反應腔(21)外圍，其底端通過金屬壓邊工藝吻合在一起，金屬均熱片(28)將加熱絲(27)產(chǎn)生的熱量均勻分布在氣液反應腔(21)的外壁；所述氣體攪拌系統(tǒng)由磁力攪拌子(29 )、磁力攪拌器(30 )和攪拌加速旋鈕(31)組成；磁力攪拌子(29)通過進液口放入氣液反應腔(21)，磁力攪拌子(29)是由耐磨有機材料包覆的磁性材料，在旋轉(zhuǎn)的運動磁場中進行圓周運動；磁力攪拌器(30)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，通過調(diào)節(jié)攪拌加速旋鈕(31)改變旋轉(zhuǎn)磁場的頻率，從而改變磁力攪拌子(29)的圓周運動速度；所述冷卻系統(tǒng)由冷卻水套(16)、冷卻水套入口(17)、冷卻水套出口(18)、Y形冷卻蛇管(19)和蛇管連接法蘭(20)組成；Y形冷卻蛇管(19)上部為Y形分叉，使冷凝液體流入氣液反應腔(21)，下部為盤旋上升的蛇管或螺旋形管路，最下端通過蛇管 連接法蘭(20)與氣液反應腔(21)相連；Y形冷卻蛇管(19)外部流過冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)從冷卻水套入口( 17)進入，從冷卻水套出口( 18)溢出；Y形冷卻蛇管(19)與冷卻水套(16)通過焊接連接在一起；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板(35)和上位計算機(36)組成；數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板(35)將計量腔熱電偶(7)、氣體測溫熱電偶(24)、液體測溫熱電偶(26)、計量腔壓力傳感器(10)和反應腔壓力傳感器(15)傳入的電壓或電流模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳入 上位計算機(36)作為計算數(shù)據(jù)；當壓力條件滿足設定要求時，上位計算機(36)向數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板(35)發(fā)送數(shù)字開關指令，數(shù)據(jù)采集與閥門控制電路板(35)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，驅(qū)動氣源電磁閥(3)、真空電磁閥(12)或均壓電磁閥(14)打開或閉合，實現(xiàn)程序的自動控制； 所述計量腔熱電偶套管(6)、氣體測溫偶套管(23)和液體測溫偶套管(26)前端經(jīng)過加工減薄，其壁厚不超過0.3 mm。
2.如權(quán)利要求1所述的基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置，其特征是控溫熱電偶能用熱電阻、熱敏電阻測溫元器件替代。
3.如權(quán)利要求1所述的基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置，其特征是金屬均熱片采用導熱性能良好的紫銅、鋁或不銹鋼材質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置，其特征是在計量腔熱電偶、液體測溫熱電偶和氣體測溫熱電偶能用熱電阻、熱敏電阻替代。
專利摘要一種基于容量法測定氣液化學反應速率的裝置，屬于化學反應工程領域。由氣源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣體計量系統(tǒng)、氣液反應系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)八部分組成。溶液和磁力攪拌子通過進液口置于氣液反應腔中，用真空泵對計量腔和氣液反應腔抽真空，去除殘余氣體，關閉真空電磁閥，向計量腔放入指定壓力的氣體，計算其摩爾數(shù)，關閉氣源電磁閥，然后對溶液進行控溫和攪拌，當達到反應條件時，打開均壓電磁閥，向氣液反應腔注入反應氣體，當壓力平衡時，關閉均壓電磁閥，通過監(jiān)測氣液反應腔內(nèi)氣體壓力隨時間的變化獲得化學反應的速率。本實用新型裝置測試過程自動化，控溫與測溫精度高，操作方便。
文檔編號G01N7/00GK203164076SQ20132017210
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者張輝, 張四宗, 張翠珍, 譚雅倩, 劉洋 申請人:北京科技大學