一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置的制作方法

本实用新型涉及一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，尤其涉及一种可以收集分解产物的中低温气氛煅烧装置。

背景技术：

煅烧是指在一定温度下，在空气或惰性气流中对样品进行热处理的工艺过程。煅烧过程中会发生物理变化和化学变化，如热分解和再结晶等。在很多新型材料的制备过程中，经常会涉及到通过煅烧除去产物中的有机物或高温易挥发物质。比如多孔材料制备的过程中通过煅烧脱去模板剂，在吸附材料的应用中通过煅烧脱气，新型碳材料制备过程的煅烧等操作。这类材料制备过程中所需煅烧温度通常不是很高，在400-600℃之间。传统的方法是利用高温马弗炉或管式炉进行煅烧，产生的大量挥发性废气自发散逸，对实验人员的人身健康和环境都产生很大的危害。而且很多情况下，我们需要观察在煅烧过程中样品的变化和研究在煅烧过程中产生的散逸物质的成分，需要对散逸成分进行适当的处理和分析。

此外还有很多气体参与的中低温条件下的化学反应研究，如高炉煤气通过高温活化剂的催化降解研究、低温陶器在二氧化碳氛围的煅烧和还原气氛下低温釉料的烧结过程分析等实验，都需要一种在100-750℃范围内可以快速的进行简单实验的装置。但现有的高温马弗炉和管式炉往往在控温范围、气氛处理以及处理量等方面存在不足，缺乏广泛的适应性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下方案：

一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，包括反应腔、反应腔外的加热装置、冷阱装置和液封装置。所述反应腔的进口端与反应所需气体装置相连，出口端与冷阱装置相连；所述反应腔外加热装置是由电阻丝、控温元件、保温材料等构成；所述冷阱装置的下部插入烧杯内冷却液液面以下，冷阱装置进口端与反应腔相连，出口端与液封装置相连；上述的反应腔，冷阱装置和液封装置之间均用导管相连接。

所述反应所需气体根据需要可以是惰性气体，氧化还原性气体和反应性气体等等；

所述反应腔为深阱型炉腔。

所述反应腔及其上端管塞为石英材质。

所述反应腔上端出口为喇叭状通气口磨口管塞，可以有效避免煅烧过程中固体或液体物料随气体排出反应腔。

所述电阻丝为铁铬铝合金，控温元件为pt-100，保温材料为石棉。

所述冷阱装置外烧杯内冷却液可以是液氮或冰水混合物。

所述液封装置内溶液可以是水溶液，石灰水溶液或硅油等等。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型结构简单，在气体处理下可利用加热设备实现由常温到100-750℃的中低温煅烧过程，便于观察煅烧过程中样品状态的变化。

2.本实用新型采用深阱型炉腔，便于在小范围内实现对样品的高温快速加热和精确控温。

3.本实用新型设有冷阱装置，便于收集煅烧过程中分解产物以供日后分析。

4.本实用新型反应腔上端出口为喇叭状通气口磨口管塞，可以有效避免煅烧过程中固体或液体物料随气体排出反应腔。

5.本实用新型设有液封装置，保证了整个流程的气密性。

6.本实用新型便于组装和拆卸，方便转移煅烧产物和分解产物。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

其中，1-反应腔；2-加热装置；3-冷阱装置；4-液封装置；5-盛有冷却液的烧杯；6-加热装置显示器；7-电阻丝；8-控温元件；9-保温材料；10-导管。

图2为反应腔局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明，本实用新型公开了一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，包括反应腔1、反应腔外的加热装置2、冷阱装置3和液封装置4。所述反应腔1的进口端与所需气体装置相连，出口端与冷阱装置3相连；所述反应腔外的加热装置2是由电阻丝7，控温元件8，保温材料9等构成；所述冷阱装置3的下部插入盛有冷却液的烧杯5中，冷阱装置3进口端与反应腔1相连，出口端与液封装置4相连；上述的反应腔1，冷阱装置3和液封装置4间均用导管10依次相互连接。

所述反应所需气体根据需要可以是惰性气体，氧化还原性气体和反应性气体等等；

所述反应腔为深阱型炉腔。

所述反应腔及其上端管塞为石英材质。

所述反应腔上端出口为喇叭状通气口磨口管塞，可以有效避免煅烧过程中固体或液体物料随气体排出反应腔。

所述电阻丝为铁铬铝合金，控温元件为pt-100，保温材料为石棉。

所述冷阱装置外烧杯内冷却液可以是液氮或冰水混合物。

所述液封装置内液体可以是水，石灰水或硅油等等。

工作过程：按照如图所示的顺序，先将待煅烧样品加入到反应腔1内，再用管夹将反应腔1固定到铁架台上，调整好反应腔1与加热装置2的相对位置；然后用管夹将冷阱装置3固定到铁架台上，并且要将冷阱装置3下部插入到盛有冷却液的烧杯5中，调整好冷阱装置3与烧杯5的相对位置；将准备好的液封溶液倒入液封装置4内，最后将反应所需气体装置、反应腔1、冷阱装置3、液封装置4用导管10依次连接，完成整个煅烧装置的组装。

煅烧开始之前先通入反应所需气体，目的是将煅烧装置内的空气排净，同时检查一下装置的气密性，如果气密性良好，那么接下来将加热装置2设定到煅烧所需温度，煅烧过程中反应腔内温度不断升高，最终达到设定温度。此过程中可以看到反应腔1中不断有分解产物产生，分解产物随着气体从反应腔1出来通过导管10进入冷阱装置3，在冷阱装置3内有机物或高温易挥发的分解产物被冷却，由气态变成液态从而留在冷阱装置3内，之后剩余分解产物（主要是气体）从冷阱装置3出口端排出，同样通过导管10进入液封装置4，其中大部分有害气体被液封装置4内溶液吸收，其余无害气体排出体系进入大气。煅烧结束后，为防倒吸要先拆除液封装置，然后停止加热，待反应腔的温度降下来后再按照从左至右的顺序拆除煅烧装置。

上述虽然结合附图对本实验新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实验新型保护范围进行限制，所属领域技术人员应该明白，在本实验新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

技术特征：

1.一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，包括反应腔、反应腔外的加热装置、冷阱装置和液封装置；所述反应腔的进口端与反应所需气体装置相连，出口端与冷阱装置相连；所述反应腔外加热装置是由电阻丝、控温元件、保温材料等构成；所述冷阱装置的下部插入盛有冷却液的烧杯内，冷阱装置进口端与反应腔相连，出口端与液封装置相连；上述的反应腔，冷阱装置和液封装置之间均用导管相连接。

2.如权利要求1所述的一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，所述反应所需气体根据需要可以是惰性气体，氧化还原性气体和反应性气体等等。

3.如权利要求1所述的一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，所述反应腔及其上端管塞为石英材质。

4.如权利要求1所述的一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，所述反应腔为深阱型炉腔。

5.如权利要求1所述的一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，所述反应腔上端出口为喇叭状通气口磨口管塞，可以有效避免煅烧过程中固体或液体物料随气体排出反应腔。

6.如权利要求1所述的一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，所述加热装置的电阻丝为铁铬铝合金，控温元件为pt-100，保温材料为石棉。

7.如权利要求1所述的一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，所述冷阱装置外烧杯内冷却液可以是液氮或冰水混合物。

8.如权利要求1所述的一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，其特征在于，所述液封装置内的液体可以为水、石灰水或硅油等等。

技术总结
一种实验室用小型中低温气氛煅烧装置，包括反应腔、反应腔外的加热装置、冷阱装置和液封装置；所述反应腔的进口端与反应所需气体装置相连，出口端与冷阱装置相连；所述反应腔外加热装置是由电阻丝、控温元件、保温材料等构成；所述冷阱装置进口端与反应腔相连，出口端与液封装置相连。本实用新型结构简单，便于组装和拆卸，可以清楚的观察到煅烧过程中样品的变化，而且有效解决了煅烧过程中样品分解产生的有害物质到处散逸的问题。

技术研发人员：邢淼;陈红余;李平
受保护的技术使用者：山东第一医科大学(山东省医学科学院)
技术研发日：2019.10.14
技术公布日：2020.07.14