实验室用高效便捷配气装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种实验室用高效便捷配气装置，主要包括进气管和气体混合管，首先进气管的数量可以为两根，两根进气管通过三通接头与气体混合管连接；所述进气管上分别依次设置电磁阀、气体流量控制器和压力表；所述气体混合管为螺旋形的弯管，并在气体混合管内部填充多孔泡沫金属。本实用新型通过将气体混合管设置为螺旋形的弯管，增加了气体流程，保证有足够的时间让不同种的气体进行充分有效的混合。通过在气体混合管内部填充多孔泡沫金属，使混合气体在多孔泡沫金属中的毫米级孔隙连续穿行流动，对不同种气体之间进行深度的、充分的静态搅拌混合。
【专利说明】
实验室用高效便捷配气装置
技术领域
[0001]本实用新型具体涉及一种实验室用高效便捷配气装置，主要用于实验室气固相催化反应中不同气体的混合。
【背景技术】
[0002]气固相催化反应是指在反应物体系中存在气相和固相的一种多相反应过程，是化学工业中应用最广、规模最大的一种反应过程。而且，大部分的气固相催化反应中的气相包含了多种不同的气体，需要用配气装置将多种不同的气体配制成稳定、均匀的混合气体，所以配气装置具有重要的作用。配气装置的结构设计对能否得到均匀稳定、各气体成分比例精确的混合气体至关重要。
[0003]目前，实验室用的配气装置主要是各路气体经阀门和流量计从不同的入口端进入混合器中进行混合，然后得到的混合气体从出口端通入反应器中参加气固相催化反应。由于所用的混合器结构简单、容积小，气体在混合器内部流程短、停留时间少且气路混乱，难以保证多种不同的气体进行充分有效的混合。而且，这种配气装置还存在体积大移动不便、易出故障、安全程度低等缺陷。
[0004]泡沫金属是指含有大量泡沫气孔且具有一定强度和刚度的多孔金属材料。泡沫金属的孔隙度高，常常可以达到90%以上，孔隙直径可达至毫米级，而且几乎都是连通孔，所以具有高的通气性和小的容重。
【实用新型内容】
[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种实验室用高效便捷配气装置，通过增加混合气体的流程和对混合气体进行静态搅拌，实现了对多种不同气体的充分、高效混合。
[0006]本实用新型采用的技术方案:实验室用高效便捷配气装置，主要包括进气管和气体混合管，首先进气管的数量可以为两根，两根进气管通过三通接头与气体混合管连接;所述进气管上分别依次设置电磁阀、气体流量控制器和压力表;所述气体混合管为螺旋形的弯管，并在气体混合管内部填充多孔泡沫金属。
[0007]进一步优化，所述进气管的数量还可以为三根、四根、五根、六根、七根或八根，相应数量的进气管分别通过四通、五通、六通、七通、八通或者九通接头与气体混合管连接，从而可以根据气固相催化反应中所要求的气体种类实现对多种不同气体的混合。
[0008]进一步优化，所述进气管的直径与气体混合管的直径之间的比例为1:(1.1-1.5)X N，其中N为进气管的数量，N=2、3、4、5、6、7或8。这样可以保证从多根进气管汇入到气体混合管内的总量气体，不会因体积受到压缩而导致气压剧烈升高，防止了高气压对气体混合管及多孔泡沫金属造成的损坏。而且，大直径的气体混合管也方便泡沫金属的填充与清洗。
[0009]进一步优化，所述气体混合管内填充的多孔泡沫金属为泡沫铝。这是因为泡沫铝发达的连通式气孔结构使其具有高的气孔率和高的通气性，而且容重小的特点也使装置轻便易于搬动。
[0010]进一步优化，所述气体混合管的气体流出末端设置压力表，压力表用来显示最终混合气体进入储气瓶或者反应器之前的气压变化。
[0011]进一步优化，所述气体混合管的气体流出末端设置止回阀，止回阀用来防止由于两端气压不均而造成的气体倒流现象。
[0012]进一步优化，所述气体流量控制器为数控式质量流量计。数控式质量流量计可以通过在控制面板上手动调节气体流量，方便对进气管中的气体流量进行实时精确的监控。
[0013]进一步优化，所述进气管和气体混合管上设置的压力表的测量范围为0-25Mpa,从而可以保证在高气压条件下压力表的正常工作，防止因超量程造成的爆表。
[0014]进一步优化，所述进气管和气体混合管采用不锈钢材料制作。
[0015]进一步优化，所述进气管通过减压阀与高压储气瓶连接。
[0016]本实用新型中将混合器设置为螺旋形的气体混合管，显著的增加了气体流程，使混合气体沿着螺旋形的弯管进行较长时间和较长距离的流动，从而保证有足够的时间让不同种的气体进行充分有效的混合。本实用新型中在气体混合管内部填充多孔泡沫金属，利用了多孔泡沫金属气孔率高、通气性好的特征。当混合气体在多孔泡沫金属中的毫米级孔隙连续穿行流动时，多孔泡沫金属可以起到持续不断的静态搅拌作用，从而对不同种气体之间进行深度的、充分的混合搅拌，同时还可以有效的过滤混合气体中的微小颗粒杂质。而且，混合气体在流动过程中受到多孔泡沫金属和气体混合管内壁的阻碍作用，气流强度逐渐减弱并趋于稳定，最终可以得到混合均匀、气流稳定的混合气体。
[0017]本实用新型中首先让进气管分别通过减压阀与单种气体高压储气瓶接通，并打开电磁阀使单种气体流入。根据气固相催化反应所需的单种气体量，精准调节气体流量控制器控制单种气体输入量。进气管上的压力表可以实时显示单种气体流入时的气压变化。然后，不同进气管中的单种气体统一汇入到气体混合管中。混合气体在气体混合管中沿着螺旋形的弯管经过较长距离和较长时间的流动，并持续不断的穿行于其中填充的多孔泡沫金属，从而可以进行充分、高效的混合。最后，得到的均匀、稳定的混合气体可以通入储气罐中备用或者直接通入反应器中进行反应。
[0018]本实用新型结构设计合理巧妙，容易加工制作，使用安全便捷，操作简单，可以实现对多种不同的气流进行充分、高效的混合，方便为实验室中气固相催化反应提供稳定、均匀的混合气体。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型中进气管数量为两根时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细的说明。
[0021]如图1中所示，本实用新型中主要包括进气管I和气体混合管6，当进气管I的数量为两根时，两根进气管I通过三通接头5与气体混合管6连接;所述进气管I上分别依次设置电磁阀2、气体流量控制器3和压力表4;所述气体混合管6为螺旋形的弯管，并在气体混合管6内部填充多孔泡沫金属8;所述气体混合管6的气体流出末端设置压力表4和止回阀7。另夕卜，进一步的，所述进气管I的直径与气体混合管6的直径之间的比例为1: (1.1-1.5) X2;所述气体混合管6内填充的多孔泡沫金属8为泡沫铝;所述气体流量控制器3为数控式质量流量计;所述进气管I和气体混合管6上设置的压力表4的测量范围为0-25 Mpa;所述进气管I和气体混合管6采用不锈钢材料制作;所述进气管I通过减压阀与高压储气瓶连接。
[0022]图1中的箭头表示了气体在本实用新型中的流动过程。首先，两根进气管I分别通过减压阀与单种气体高压储气瓶接通，并打开电磁阀2使单种气体通入。根据气固相催化反应所需的单种气体量，精准调节气体流量控制器3以控制单种气体输入量。进气管I上的压力表4可以实时显示单种气体通入时的气压变化。然后，两根进气管I中的单种气体统一汇入到气体混合管6中，混合气体在气体混合管6中沿着螺旋形的弯管经过较长距离和较长时间的流动，并持续不断的穿行于其中填充的多孔泡沫金属8，从而可以进行充分、高效的混合。气体混合管6上的压力表4可以显示最终混合气体进入储气瓶或反应器之前的气压变化。气体混合管6上的止回阀7用来防止由于两端气压不均而造成的气体倒流现象。最后，得到的均匀、稳定的混合气体可以通入储气罐中备用或直接通入反应器中进行反应。
[0023]最后需要说明的是，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要结构特征，但是本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型的基本设计构思下，对本实用新型所作的各种变形、等同替换或者改进也都落入本实用新型的的保护范围内。
【主权项】
1.实验室用高效便捷配气装置，主要包括进气管(I)和气体混合管(6)，首先进气管(I)的数量可以为两根，两根进气管(I)通过三通接头(5)与气体混合管(6)连接;所述进气管(I)上分别依次设置电磁阀(2)、气体流量控制器(3)和压力表(4)，其特征在于:所述气体混合管(6)为螺旋形的弯管，并在气体混合管(6)内部填充多孔泡沫金属(8)。2.根据权利要求1所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述进气管(I)的数量还可以为三根、四根、五根、六根、七根或八根，相应数量的进气管(I)分别通过四通、五通、六通、七通、八通或九通接头与气体混合管(6)连接。3.根据权利要求1或2所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述进气管(I)的直径与气体混合管(6 )的直径之间的比例为1:(1.1 -1.5) X N，其中N为进气管(I)的数量，N=2、3、4、5、6、7或8。4.根据权利要求1所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述气体混合管(6 )内填充的多孔泡沫金属(8 )为泡沫铝。5.根据权利要求1所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述气体混合管(6)的气体流出末端设置压力表(4)。6.根据权利要求1所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述气体混合管(6)的气体流出末端设置止回阀(7)。7.根据权利要求1、2、4、5或6所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述气体流量控制器(3)为数控式质量流量计。8.根据权利要求1、2、4、5或6所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述进气管(I)和气体混合管(6)上设置的压力表(4)的测量范围为0-25 Mpa09.根据权利要求1、2、4、5或6所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述进气管(I)和气体混合管(6)采用不锈钢材料制作。10.根据权利要求1、2、4、5或6所述的实验室用高效便捷配气装置，其特征在于:所述进气管(I)通过减压阀与高压储气瓶连接。
【文档编号】B01F3/02GK205495380SQ201620337823
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】周晨亮, 段建国, 王亚雄, 赫文秀, 韩晓星, 郎中敏, 刘全生
【申请人】内蒙古科技大学