高溫高壓視窗反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)可視化

高溫可視反應(yīng)釜在攪拌反應(yīng)器和壓力容器中安裝視窗,，可以用于觀察、透光等用途,。通常成對(duì)安裝，一個(gè)窗口透光,，另一個(gè)窗口用于觀察,。這些窗口的標(biāo)準(zhǔn)材料是石英，對(duì)小直徑視窗也能用藍(lán)寶石材質(zhì),。針對(duì)特定的傳輸要求,，還可使用其他窗口材料。它們可以以多種不同的方式安裝,。

螺紋旋入式圓形視窗

一般視窗是螺紋旋入式,，視窗直徑為 1/2 英寸，容器內(nèi)壁要足夠厚,，以便與螺紋嚙合,。聚四氟乙烯墊片和 O 形圈密封決定工作溫度在 225 或 275 ℃；壓力范圍為 2000 至 5000 psi,，具體取決于窗口材料及其厚度,。這種設(shè)計(jì)的有一定的局限性，窗口內(nèi)面與容器內(nèi)壁之間存在一個(gè)長(zhǎng)約 1-1/4 英寸的死角,。

螺紋旋入式視窗

整體式視窗

我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出將視窗安裝在容器壁上的設(shè)計(jì),，使視窗的內(nèi)表面非常靠近容器的內(nèi)壁,。這樣就消除了固定窗的巨大死角,。這種視窗有以下兩種款式。

高壓用帶視窗的容器即使在高壓下也能進(jìn)行內(nèi)部觀察,，此外,，還可用于光譜測(cè)量、紫外線照射,、顯微鏡觀察等方面,，操作簡(jiǎn)單，安全性也好,。

標(biāo)準(zhǔn)圓形視窗的觀察區(qū)域直徑為 0.5 英寸或 1.0 英寸,。圓形視窗有多種材料可供選擇,，包括較高要求的藍(lán)寶石。這種窗口通常用于視覺(jué),、攝影或光學(xué)傳感器觀測(cè),。

橢圓形觀察窗的標(biāo)準(zhǔn)尺寸：長(zhǎng) 3.50 英寸、寬 0.62 英寸的,，可安裝在 100 毫升或更大的容器上,。這些窗口通常用于觀察氣相和液相，以及觀察容器中的液面,?？稍谳^大的容器上堆疊多個(gè)窗口。

圓形和長(zhǎng)方形的窗戶都可以根據(jù)要求提供更大的尺寸,。所有裝有視窗的反應(yīng)釜和壓力容器都需要定制加熱器和支架,。視窗容器一般使用的加熱器是柔性加熱套和循環(huán)夾套。視窗用O形環(huán)密封在這些容器中,。因此,，根據(jù)所選擇的O環(huán)材料，裝有窗戶的容器的工作溫度限制在225或275℃,。

提高視鏡工作壓力的方法

1減小安裝應(yīng)力

傳統(tǒng)的容器視鏡通過(guò)緊固螺栓螺母來(lái)壓緊視鏡玻璃,，從而達(dá)到密封效果。在容器視鏡實(shí)際使用時(shí),，螺栓預(yù)緊通常使用的是普通扳手,。螺栓的預(yù)緊力無(wú)法控制，各螺栓的預(yù)緊力不一致,，造成視鏡玻璃邊緣部位應(yīng)力集中,，從而降低了容器視鏡的工作壓力。甚至有時(shí)緊固螺栓時(shí),，預(yù)緊力過(guò)大就會(huì)壓裂視鏡玻璃,。在視鏡安裝過(guò)程中使用力矩扳手，擰緊螺栓前預(yù)設(shè)力矩值,，并按先后順序,，對(duì)稱、均勻地輪流擰緊,?？梢燥@著減少安裝應(yīng)力對(duì)容器視鏡的影響，提高容器視鏡的工作壓力,。

2環(huán)緣視鏡玻璃

如圖3所示,，環(huán)緣視鏡玻璃與墊片接觸處厚度大于視鏡玻璃中心的厚度，并且厚度變化處進(jìn)行了圓滑過(guò)渡處理,。這樣的結(jié)構(gòu)降低了視鏡玻璃邊緣的剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力,，從而顯著提高了容器視鏡的工作壓力和壽命,。

圖3 環(huán)緣視鏡玻璃

3燒結(jié)視鏡玻璃

燒結(jié)視鏡玻璃是在燒結(jié)爐中將金屬基座內(nèi)的玻璃熔化，在特定的燒結(jié)溫度下玻璃與相接觸的金屬相融合,，冷卻后形成牢固堅(jiān)硬的混合凝聚過(guò)渡層,，從而實(shí)現(xiàn)了玻璃與金屬的燒結(jié)性接合。因?yàn)椴ＡШ徒饘倬哂胁煌臒崤蛎浵禂?shù),，熔融的玻璃在冷卻過(guò)程中與金屬基座相互擠壓,，在過(guò)渡層內(nèi)部形成均勻的內(nèi)應(yīng)力，從而提高了過(guò)渡層的結(jié)合強(qiáng)度,。燒結(jié)時(shí)玻璃本身受熱后形成鋼化玻璃,，達(dá)到封接溫度后玻璃先從表面開(kāi)始冷卻、固化,，產(chǎn)生向內(nèi)壓力,，逐步向中心遞減這種保護(hù)性壓應(yīng)力，使玻璃的抗張強(qiáng)度提高了3~4倍,，抗壓強(qiáng)度提高了1倍,。

常見(jiàn)的燒結(jié)視鏡結(jié)構(gòu)如圖4所示,。由于燒結(jié)視鏡玻璃的金屬外環(huán)與壓環(huán),、底座接觸，解決了視鏡玻璃安裝應(yīng)力的問(wèn)題,，且減少了玻璃的受壓面積,，從而提高了視鏡的使用壓力。目前,，市場(chǎng)上有燒結(jié)視鏡以耐壓10MPa,。

圖4燒結(jié)視鏡結(jié)構(gòu)示意圖

高溫可視反應(yīng)釜參數(shù)