集熱式磁力攪拌器常與多種實(shí)驗(yàn)設(shè)備配套使用,以拓展功能、提升實(shí)驗(yàn)精度或?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜反應(yīng)工藝。以下是按應(yīng)用場(chǎng)景分類的配套設(shè)備及協(xié)同作用:
一、溫度控制與監(jiān)測(cè)類設(shè)備
1. 低溫冷卻循環(huán)裝置
- 配套場(chǎng)景:需控溫范圍跨越低溫到高溫(如-20℃~150℃)的反應(yīng)(如聚合反應(yīng)中的淬滅步驟)。
- 連接方式:通過夾套式反應(yīng)瓶與攪拌器配合,循環(huán)冷卻液(如乙醇水溶液)控制低溫段,攪拌器加熱段維持高溫,實(shí)現(xiàn)溫度梯度控制。
- 典型設(shè)備:低溫冷卻液循環(huán)泵(如配備-40℃制冷機(jī))。
2. 精密溫度傳感器與記錄儀
- 配套價(jià)值:替代攪拌器自帶傳感器,提升溫控精度(如±0.1℃),適用于需要嚴(yán)格溫度數(shù)據(jù)追溯的實(shí)驗(yàn)(如藥物合成)。
- 設(shè)備示例:PT100鉑電阻傳感器+無紙記錄儀(實(shí)時(shí)記錄溫度曲線)。
二、反應(yīng)體系拓展類設(shè)備
1. 玻璃反應(yīng)釜/燒瓶組合
- 配套形式:
- 單層玻璃燒瓶:直接放置于攪拌器加熱板,適用于常壓反應(yīng)(如溶液合成);
- 夾套玻璃反應(yīng)釜:通過循環(huán)油/水與攪拌器加熱系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)恒溫控制(如高壓反應(yīng)前的預(yù)熱)。
- 規(guī)格匹配:100mL~5L反應(yīng)釜需對(duì)應(yīng)攪拌功率10~100W,確保混合均勻。
2. 冷凝與回流裝置
- 配套場(chǎng)景:加熱回流反應(yīng)(如酯化反應(yīng)),防止溶劑揮發(fā)損失。
- 設(shè)備組合:
- 球形冷凝管+磨口接頭+攪拌器,通過磁力攪拌維持液面平穩(wěn),避免暴沸;
- 分水器與回流裝置聯(lián)用,適用于需除水的反應(yīng)(如Dean-Stark裝置)。
三、氣體與壓力控制類設(shè)備
1. 惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)
- 配套需求:對(duì)空氣敏感的反應(yīng)(如格氏反應(yīng)、有機(jī)金屬合成)。
- 連接方式:
- 攪拌器配合雙排管系統(tǒng),通過三通閥切換惰性氣體(氮?dú)?/span>/氬氣)與真空,反應(yīng)時(shí)持續(xù)通氣維持正壓;
- 磁力攪拌避免攪拌子與金屬部件摩擦產(chǎn)生火花,提升安全性。
2. 壓力反應(yīng)裝置
- 適用場(chǎng)景:高壓加氫、聚合等需要壓力控制的反應(yīng)。
- 配套設(shè)備:
- 不銹鋼高壓反應(yīng)釜(耐壓3~10MPa)與攪拌器聯(lián)動(dòng),通過磁力耦合器傳遞攪拌動(dòng)力(避免軸封泄漏);
- 壓力傳感器與攪拌器溫控系統(tǒng)聯(lián)鎖,超壓時(shí)自動(dòng)切斷加熱。
四、分析與檢測(cè)類設(shè)備
1. 在線分析儀器
- 配套功能:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程(如濃度、pH值)。
- 設(shè)備示例:
- 紅外光譜儀(ATR探頭插入反應(yīng)液)+攪拌器,動(dòng)態(tài)跟蹤官能團(tuán)變化;
- pH電極+自動(dòng)滴定儀,配合攪拌器實(shí)現(xiàn)酸堿中和反應(yīng)的自動(dòng)控溫滴定。
2. 粘度計(jì)與流變儀
- 配套場(chǎng)景:高聚物合成、膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)中監(jiān)測(cè)體系黏度變化。
- 協(xié)同作用:攪拌器維持均勻混合,粘度計(jì)探頭插入液面下固定深度,避免因攪拌不均導(dǎo)致的測(cè)量誤差。
五、自動(dòng)化與集成類設(shè)備
1. PLC控制系統(tǒng)與上位機(jī)
- 配套價(jià)值:實(shí)現(xiàn)多參數(shù)聯(lián)動(dòng)控制(如溫度-攪拌轉(zhuǎn)速-加料量的程序控制),適用于工藝放大實(shí)驗(yàn)。
- 通信協(xié)議:攪拌器通過RS485接口與PLC連接,上位機(jī)軟件(如WinCC)實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄數(shù)據(jù)。
2. 自動(dòng)加料裝置
- 配套場(chǎng)景:需要精確滴加試劑的反應(yīng)(如重氮化反應(yīng)、催化反應(yīng))。
- 設(shè)備組合:
- 恒流泵/蠕動(dòng)泵+攪拌器,按設(shè)定速率加料,同時(shí)攪拌確保試劑迅速分散;
- 加料漏斗與攪拌器聯(lián)動(dòng),通過液位傳感器控制加料啟停。
六、安全與防護(hù)類設(shè)備
1. 防爆套件
- 適用環(huán)境:易燃易爆反應(yīng)體系(如使用乙-醚、氫氣的場(chǎng)景)。
- 配套設(shè)備:
- 防爆型加熱板+隔爆磁力攪拌器,電機(jī)與電路均符合Ex d IIB T4防爆標(biāo)準(zhǔn);
- 可燃?xì)怏w探測(cè)器與攪拌器聯(lián)鎖,檢測(cè)到泄漏時(shí)自動(dòng)切斷電源。
2. 防腐蝕防護(hù)罩
- 配套需求:處理強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或揮發(fā)性腐蝕性氣體(如HCl、SO?)的反應(yīng)。
- 設(shè)備特點(diǎn):透明聚四氟乙烯防護(hù)罩,底部開孔適配攪拌器,頂部接通風(fēng)系統(tǒng),防止氣體泄漏。
七、典型實(shí)驗(yàn)流程中的設(shè)備組合示例
(一)
實(shí)驗(yàn)類型:藥物結(jié)晶工藝
核心配套設(shè)備:低溫循環(huán)裝置+在線粒度儀
協(xié)同作用要點(diǎn):攪拌器控溫+循環(huán)冷卻實(shí)現(xiàn)梯度結(jié)晶,粒度儀監(jiān)測(cè)晶體生長
(二)
實(shí)驗(yàn)類型:催化加氫反應(yīng)
核心配套設(shè)備:高壓反應(yīng)釜+氣相色譜
協(xié)同作用要點(diǎn):磁力攪拌確保催化劑分散,GC在線分析產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率
(三)
實(shí)驗(yàn)類型:多肽合成
核心配套設(shè)備:惰性氣體系統(tǒng)+自動(dòng)加料泵
協(xié)同作用要點(diǎn):攪拌器維持均相,惰性氣體防氧化,加料泵精確控制氨基酸滴加
配套原則與注意事項(xiàng)
1. 兼容性優(yōu)先:設(shè)備接口(如反應(yīng)釜磨口尺寸、電源規(guī)格)需與攪拌器匹配,避免因規(guī)格不符導(dǎo)致泄漏或無法聯(lián)動(dòng);
2. 安全聯(lián)鎖設(shè)計(jì):涉及壓力、氣體的配套設(shè)備需與攪拌器建立安全互鎖(如攪拌停止時(shí)自動(dòng)切斷加熱);
3. 功耗與散熱平衡:多設(shè)備聯(lián)用需確保實(shí)驗(yàn)室供電容量充足,且通風(fēng)良好(如加熱+冷凝設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí),避免局部溫度過高)。
通過合理搭配上述設(shè)備,集熱式磁力攪拌器可從單一加熱攪拌工具升級(jí)為多功能反應(yīng)平臺(tái),滿足從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)到工業(yè)中試的不同需求。
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