专利名称：一种有毒气体动式染毒装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及染毒装置，具体属于实验用的一种有毒气体动式染毒装置。
背景技术：
二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氨(NH3)等是常见大气环境有毒气体污染物，其对人体健康效应的研究日益广泛深入。有毒气体动式染毒装置的建立为这类研究提供了重要手段。传统静式染毒装置在实验中环境指标不易控制，毒物浓度不稳定、实验动物供氧不足，且易造成环境污染。目前使用的动式染毒装置对染毒气体浓度不易调控、染毒浓度不稳、不能进行低浓度染毒，且材质昂贵、制作成本很高、实验后的有毒废气直接排空污染环境或有毒废气处理材料昂贵且不易获得。这些缺点不仅使实验结果的准确性和环境的安全性受到明显影响，而且由于价格昂贵和不能进行低浓度染毒而使动式染毒装置的使用受到很大限制。特别是对有腐蚀性的有毒气体污染物如S02、NO2, NH3的动式染毒装置迄今未见报道。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种有毒气体动式染毒装置，该装置对染毒气体浓度易调控、染毒浓度稳定、能进行低浓度染毒，实验后的有毒废气不会排入大气环境，且装置制作成本较低。本实用新型提供的一种有毒气体动式染毒装置，由配气装置、透明染毒柜和废气处理装置组成；配气装置由鼓风机，有毒气体钢瓶，塑料送气管，塑料滤网，第一气体流量计、第二气体流量计，第一气体混合室，第二气体混合室和环状塑料多孔送气管组成；所述的有毒气体钢瓶安装有耐腐蚀的高压阀和减压阀；钢瓶的气体出口通过胶皮管与塑料送气管连接，塑料送气管与第一气体混合室相连；第一气体混合室通过耐腐蚀管道与第二气体混合室内设置的环状塑料多孔送气管连通，第二气体混合室与透明染毒柜之间设有多孔隔板；透明染毒柜设有可开启和密封的门，还设有采样孔；透明染毒柜顶部设置抽气机，抽气机气体出口通过排气管与废气处理装置的第一毒气淋洗室相连；废气处理装置的第一毒气淋洗室与第二毒气淋洗室通过第二排气管相连，第二毒气淋洗室和排气扇通过第三排气管相连；第一毒气淋洗室顶部安装有第一塑料喷水头，第二毒气淋洗室顶部安装有第二塑料喷水头，第一毒气淋洗室和第二毒气淋洗室分别通过耐腐蚀管道通入淋洗液处理桶。所述多孔隔板为多孔钢化玻璃板或多孔硬塑料板。所述的抽气机为与透明染毒柜顶部尺寸相适配的抽油烟机。所述的第一毒气淋洗室、第二毒气淋洗室和淋洗液处理桶均为耐腐蚀材料所制作。整个设备所使用的管(道)也均为耐腐蚀材料所制作。所述的第一气体混合室、第二气体混合室与透明染毒柜的容积比为 0. 2-0. 4 0. 2-0. 4:1。所述的第二气体流量计为抗化学腐蚀的气体微流量计。[0010]本实用新型采用的气体运动动力学系统为鼓风机推动空气运动并与有毒气体混合后而进入透明染毒柜，结合抽气机和排风扇对该混合气体的抽动，使混合气体运动勻速而平缓。动物暴露其中，生活和染毒条件接近真实状况，保证了实验结果的准确性。采用鼓风机推动大量空气在塑料送气管内运动，与此同时采用将少量有毒气体通过胶皮管或塑料管加入含有大量空气的送气管，并经第一气体混合室和第二气体混合室再次稀释的方法，使染毒气体可以稀释到均勻且很低的浓度，从而使低浓度毒气生物学效应的研究能够进行。由于环境中有毒气体污染物浓度一般较低，所以本实用新型进行的有毒气体染毒可在与环境真实情况接近的状态下进行。有毒气体在塑料送气管内被初步稀释，再经第一气体混合室二次混合稀释后，通过椭圆环状多孔塑料管道进入第二气体混合室，使毒气在混合气体中的浓度更加均勻，再逸入透明染毒柜，染毒气体在鼓风机风力推动和抽气机抽吸共同作用下在透明染毒柜内均勻分布。由于透明染毒柜顶与抽气机连接，使气体运动的动力得到补充，同时也使透明染毒柜内气体运动的速度受到控制，这使得比空气比重大的有毒气体如SO2不会沉积在透明染毒柜下部，也可使比重比空气轻的染毒气体不致过早逃走，从而使透明染毒柜内毒气的垂直浓度均勻一致。采用自来水淋洗易溶性有毒气体，使有毒气体溶入淋洗液。含有毒气水化物的淋洗液在重力作用下经耐腐蚀管如PVC管进入淋洗液处理桶并及时进行中和处理而生成盐溶液。从而使有毒气体不会排入大气环境，保护环境不受所试有毒气体的污染。
图1是本实用新型有毒气体动式染毒装置的结构示意图图2是本实用新型有毒气体动式染毒装置中的隔板的结构示意图图中1-鼓风机；2-塑料滤网；3-塑料送气管；4-第一流量计；5-有毒气体钢瓶； 6-胶皮管；7-第二流量计；8-高压阀；9-减压阀；10-耐腐蚀高压压力表；11-耐腐蚀减压压力表；12-第一气体混合室；13-第二气体混合室；14-环状塑料多孔送气管；15-出气孔； 16-多孔隔板；17-气孔；18-透明染毒柜；19-采样孔；20-抽气机；21-第一排气管；22-第一毒气淋洗室；23-第一塑料喷水头；24-第一自来水阀门；25-第一自来水管；26-第二排气管；27-第一下水阀门；28-第一下水管；29-第二自来水管；30-第二自来水阀门；31-第二塑料喷水头；32-第三排气管；33-排气扇；34-房墙；35-第二毒气淋洗室；36-第二下水管；37-第二下水阀门；39-淋洗液处理桶；40-反应液；41-废液处理后排放管道。
具体实施方式
有毒气体动式染毒装置如图1、图2所示由配气装置、透明染毒柜及废气处理装置组成。一般应在20m2左右的实验室中安装1. 5P格力牌双向空调，室温初步控制在 20-30°C范围(根据实验动物要求)。配气装置的工作是把空气和有毒气体按需要浓度混合并通过管道送入透明染毒柜，其组成如图1所示，主要由鼓风机1，装在特制钢瓶内的高压高纯度有毒气体钢瓶5 (从专业公司购买)，塑料送气管3，塑料滤网2，第一气体流量计 4、第二气体流量计7，第一气体混合室12和第二气体混合室13，及环状塑料多孔送气管14 组成。供染毒用的有毒气体为易溶于水的气体如二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氨(NH3)等，均在专用钢瓶5中以高压液态存在，装有耐腐蚀的高压阀8和减压阀9。染毒开始时， 首先启动空气鼓风机1，其功率以能将空气推动至透明染毒柜上部为准，以透明染毒柜的体积和实验动物、植物的数量选择鼓风机或风量，风量过大使空气运动过快或风量过小使空气运动过缓均不适宜。空气鼓风机1开启以后，使空气通过塑料滤网过滤2，再通过塑料送气管3，经第一气体流量计4调节流量后，进入第一气体混合室12。继之，钢瓶5中高压染毒气体通过专用高压阀8和减压阀9由钢瓶进入胶皮管6，再经耐腐蚀的第二气体流量计 7调节毒气流量由胶皮管进入塑料送气管3中，与空气初步混合，随空气运动进入第一气体混合室12。有毒气体与空气在第一气体混合室12进一步混合后经环状塑料多孔送气管14 进入第二气体混合室13，再一次充分混合形成浓度均勻的染毒气体而进入透明染毒柜18。 第一气体混合室、第二气体混合室与透明染毒柜的容积比为0.3 0.3 1。透明染毒柜18由透明玻璃(玻璃厚度以0. 5-lcm为宜)或有机玻璃或透明钢化玻璃制成，容积lm3，正面或侧面设有采样孔19，供分析毒气浓度采样之需。透明染毒柜18 与第二气体混合室13之间放置有可以取出的多孔钢化玻璃板或多孔硬塑料板16以放置实验动物或植物。透明染毒柜设有可以密封的门。为了方便放置和取出动物，可将动物或植物预先放入四周多孔的塑料笼内，再放入透明染毒柜18内。将透明染毒柜门密封后进行染毒。透明染毒柜18顶部开放并与抽气机20相连，以便透明染毒柜18中的气体可以不断进入和排出。由于鼓风机1对空气的推动力在透明染毒柜18顶部已消减，所以安装有抽气机 20以抽吸透明染毒柜18内的气体，使染毒气体受到鼓风机的推力和抽气机的抽力的双重作用而勻速运动，并通过PVC材质的排气管21进入废气处理装置。废气处理装置主要由PVC材质的第一毒气淋洗室22、第二毒气淋洗室35，淋洗液处理桶39和排气扇33组成。染毒废气经抽气机抽送至PVC材质的送气管21再进入第一毒气淋洗室22和第二毒气淋洗室35。淋洗室顶部安装有与第一、第二自来水管25J9相连的第一、第二塑料喷水头23、31，有毒气体经第一毒气淋洗室22已大部分溶于水而进入淋洗液，剩余的有毒气体再经第二毒气淋洗室35则可全部溶于淋洗液，第一毒气淋洗室22和第二毒气淋洗室35淋洗出的淋洗液通过PVC管观、36进入淋洗液处理桶39，淋洗液处理桶内放置有能够中和淋洗液的化学物品浓溶液40，使溶于淋洗液中的有毒气体水化物生成盐类而做进一步处理。经过第一毒气淋洗室22和第二毒气淋洗室35两次淋洗的气体已不含有毒气体或已达到排放标准，再经排风扇排出室外，从而避免了有毒气体对大气环境的污染。使用本装置进行染毒的有毒气体应为易溶于水的气体，包括对金属腐蚀性强的气体，例如SO2、NO2、NH3。如果使用难溶于水的有毒气体如等用本装置进行染毒处理，应改用不同的废气处理系统。对于非高压状态下的液态有毒气体如HF，甲醛等如采用本装置进行染毒，则应采用使HF、甲醛溶液加热气化的装置，再输入塑料送气管3初步混合，以后的装置和流程同上述实施方式。对于不同的有毒气体，淋洗液处理桶内放置的中和反应化学物不同。例如(1)用于中和SA或NO2水合物的化学物可选用NaOH、Na2CO3^ NaHCO3等碱性化学物。该化学物与 SO2水化物反应生成Na2SO3和NaHSO3,而与而2水化物反应生成NaNO2和NaN03。(2)用于中和 NH3水化物(NH4OH)的化学物应为工业用盐酸、硫酸等无机酸类，反应生成NH4Cl或(NH4)2SO4 等无机盐类。
权利要求1.一种有毒气体动式染毒装置，其特征在于，由配气装置、透明染毒柜和废气处理装置组成；配气装置由鼓风机(1)，有毒气体钢瓶(5)，塑料送气管(3)，塑料滤网0)，第一气体流量计G)、第二气体流量计(7)，第一气体混合室(12)，第二气体混合室(1 和环状塑料多孔送气管(14)组成；所述的有毒气体钢瓶( 安装有耐腐蚀的高压阀(8)和减压阀(9)； 钢瓶(5)的气体出口通过胶皮管(6)与塑料送气管C3)连接，塑料送气管C3)与第一气体混合室(1 相连；第一气体混合室(1 通过耐腐蚀管道与第二气体混合室(1 内设置的环状塑料多孔送气管(14)连通，第二气体混合室(1 与透明染毒柜(18)之间设有多孔隔板(16)；透明染毒柜(18)设有可开启和密封的门，还设有采样孔(19)；透明染毒柜(18)顶部设置抽气机(20)，抽气机00)气体出口通过排气管与废气处理装置的第一毒气淋洗室0 相连；废气处理装置的第一毒气淋洗室0 与第二毒气淋洗室(3 通过第二排气管06)相连，第二毒气淋洗室(3 和排气扇(3 通过第三排气管(3 相连；第一毒气淋洗室0 顶部安装有第一塑料喷水头(23)，第二毒气淋洗室(3 顶部安装有第二塑料喷水头(31)，第一毒气淋洗室0 和第二毒气淋洗室(3 分别通过耐腐蚀管道通入淋洗液处理桶(39)。
2.根据权利要求1所述的有毒气体动式染毒装置，其特征在于，所述的多孔隔板(16) 为多孔钢化玻璃板或多孔硬塑料板。
3.根据权利要求1所述的有毒气体动式染毒装置，其特征在于，所述的抽气机00)为与透明染毒柜(18)顶部尺寸相适配的抽油烟机。
4.根据权利要求1所述的有毒气体动式染毒装置，其特征在于，所述的第一毒气淋洗室(22)、第二毒气淋洗室(3 和淋洗液处理桶(39)均为耐腐蚀材料所制作。
5.根据权利要求1所述的有毒气体动式染毒装置，其特征在于，所述的第一气体混合室(12)、第二气体混合室(13)与透明染毒柜(18)的容积比为0.2-0. 4 0.2-0.4 1。
6.根据权利要求1所述的有毒气体动式染毒装置，其特征在于，所述的第二气体流量计(7)为抗化学腐蚀的气体微流量计。
专利摘要本实用新型提供了一种有毒气体动式染毒装置，它由配气装置、透明染毒柜和废气处理装置组成。气体动力系统由鼓风机、抽气机、排风扇组成。其主要特征是染毒气体可以在配气系统被空气稀释为极低的浓度；主要适用于测试动植物在不同有毒气体暴露下的毒理、生理、病理生理等生物学变化。该装置对染毒气体浓度易调控、染毒浓度稳定、能进行低浓度染毒，实验后的有毒废气经淋洗处理，不会排入大气环境，且装置制作成本较低。
文档编号A61D7/00GK202110166SQ2011201785
公开日2012年1月11日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者孟紫强 申请人:山西大学