一种便携式无CO2自由空气制备装置

一种便携式无co2自由空气制备装置
技术领域
1.本实用新型涉及土壤碳循环过程研究技术领域，特别涉及一种适用于土壤有机碳矿化试验的便携式无co2的空气制备装置。


背景技术：

2.土壤碳循环是陆地生态系统最主要的元素循环过程之一，其变化模式与全球温室效应之间存在紧密的互馈关系。土壤有机碳矿化是土壤碳库向大气碳排放的主要途径，因此，研究土壤有机碳矿化及其影响因素对于预测未来全球气候变化具有重要意义。然而，在土壤有机碳矿化培养实验中，无co2空气是重要的试验材料之一，在培养体系中采集co2气体后通过补充无co2自由空气是缓解矿化培养体系因气体采集而导致的负压状态的必要措施。
3.现有的制备无co2空气的常用方法是通过液体co2吸收剂去除co2，此方法会导致co2去除不完全，或者购买工业制备的无co2压缩空气钢瓶，购买空气钢瓶既不经济也不方便携带，在现实实验过程中暂无既满足实验完全去除co2的需求，又满足便携、经济的无co2自由空气制备装置。


技术实现要素：

4.为解决上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种既满足实验完全去除co2需求，又便携、经济的无co2自由空气制备装置。
5.为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种便携式无co2自由空气制备装置，包括箱体，箱体内设有支撑板，所述支撑板与箱体侧壁之间用橡胶密封胶条密封固定，箱体内支撑板下方填充co2液体吸收剂，所述支撑板上设有多个向下延伸的气体流动通道，气体流动通道3的末端浸入co2液体吸收剂中；所述支撑板上铺设有无纺布，无纺布上方箱体内部填充co2固体吸收剂；所述箱体顶部设有箱盖，所述箱盖与箱体密封连接，所述箱盖顶部设有进气通道、固体吸收剂注入口，所述箱体侧壁下部连接有液体吸收剂注入通道，所述箱体侧壁还设有气体抽出通道口，所述气体抽出通道口位于co2液体吸收剂液面上方支撑板下方。
7.进一步地，所述进气通道内设有气流单向阀。
8.进一步地，所述液体吸收剂注入通道呈l型，液体吸收剂注入通道的开口端高于连接端，液体吸收剂注入通道的开口端设有橡胶塞。
9.优选的，所述液体吸收剂注入通道采用透明材料制成。
10.进一步地，所述箱体内还设有网板，所述网板上均匀排布有网孔，网板与箱体侧壁之间用橡胶密封胶条密封固定，所述网板位于箱体中部位置。
11.进一步地，所述支撑板距箱体底部的距离为箱体高度的2/3～4/5。
12.进一步地，所述气体流动通道内靠近支撑板处填充有脱脂棉。
13.进一步地，所述进气通道中填充有脱脂棉。
14.进一步地，所述co2固体吸收剂上方箱体内部预留有空气缓冲空间。
15.进一步地，所述箱盖顶部正中央设有把手。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：
17.1)本实用新型的无co2的空气制备装置将空气依次通过co2固体吸收和co2液体吸收两个步骤，二次吸收完全除去空气中co2组分同时不改变空气其他组分和属性，制备的无co2自由空气可直接注入土壤有机碳矿化培养体系，以满足土壤有机碳矿化实验需要；本实用新型装置实现了既满足实验完全去除co2的技术需求，又具有经济便携的优点。
18.2)本实用新型的装置结构简单，材料经济便宜，co2固体吸收剂和co2液体吸收剂为实验室常用试剂，无毒无害且易获得；同时提高了去除co2自由空气的质量，极大的增强了实验装置的便捷性；操作简单，从而提高了土壤有机碳矿化实验效率，节约实验时间。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型的整体结构示意图；
21.图2为本实用新型的俯视结构示意图；
22.图3为本实用新型的侧视结构示意图；
23.图4为本实用新型的运行原理图。
24.附图标记：1-箱体；2-co2液体吸收剂；3-气体流动通道；4-网板；5-无纺布；6-co2固体吸收剂；7-空气进入通道；8-把手；9-固体吸收剂注入口；10-缓冲空间；11-支撑板；12-空气抽出通道口；13-液体吸收剂注入通道；14-气流单向阀。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.一种便携式无co2液体吸收剂自由空气制备装置，如图1、图2、图3所示，包括箱体1，所述箱体1采用白色聚乙烯材料制成，箱体1内设有支撑板11，所述支撑板11与箱体侧壁之间用橡胶密封胶条密封固定，箱体内支撑板11下方填充co2液体吸收剂2，所述支撑板11上设有多个向下延伸的气体流动通道3，气体流动通道3的末端浸入co2液体吸收剂2中；所述支撑板11上铺设一层透气无纺布5，无纺布5上方填充co2固体吸收剂6；所述箱体1顶部设有箱盖，所述箱盖与箱体1密封连接，所述箱盖顶部角部设有1～2个进气通道7，所述进气通道7内设有橡胶质气流单向阀14；箱盖顶部设有固体吸收剂注入口9；所述箱体侧壁设有液
体吸收剂注入通道13，所述液体吸收剂注入通道13呈l型，液体吸收剂注入通道13的开口端高于连接端，液体吸收剂注入通道13的开口端设有橡胶塞；所述箱体侧壁还设有气体抽出通道口12，所述气体抽出通道口12位于支撑板11下方。
27.优选的，所述箱体1内还设有网板4，网板4与箱体侧壁之间用橡胶密封胶条密封固定，所述网板位于支撑板下方，所述网板上密布孔径约为0.2cm的网孔，优选的，所述网板为聚乙烯网，所述网板位于箱体1中部位置。
28.进一步的，所述箱体1所有外接管道、接口处均一次成型或采用热熔胶进行焊接，保证连接处的密封性。
29.在一个具体实施例中，所述箱体1的长为35cm、宽为25cm、高为50cm，箱体的壁厚为0.2cm，箱盖顶部正中央设有把手8，把手8与箱盖一体成型或者通过热熔胶进行粘接，便于挪动和提携。所述进气通道7距离箱体边缘约2cm，进气通道7的直径为1cm，高度为5cm，壁厚为0.05cm，进气通道7中填充疏松状脱脂棉。所述支撑板11距箱体底部的距离约为箱体高度的2/3～4/5，支撑板的厚度为0.2～0.4cm，采用聚乙烯材料制成，所述气体流动通道3的出口距离箱体底部约1～5cm，气体流动通道3上端距离支撑板10cm处填充5～10cm脱脂棉，支撑板11的上方铺设无纺布以承载co2固体吸收剂；co2固体吸收剂6的材料为白色(或粉红色)固体颗粒状ca(oh)2，通过固体吸收剂注入口9注入，co2固体吸收剂6厚度≤5cm，co2固体吸收剂6上方箱体内部预留有空气缓冲空间10；所述固体吸收剂注入口9直径为3cm，固体吸收剂注入口9开口端设有橡胶塞，co2固体吸收剂6吸收co2后变为淡紫色，在使用过程中可根据颜色变化决定其更换与否；所述液体吸收剂注入通道13的连接端距箱体底部1cm，液体吸收剂注入通道13的开口端距离箱体底部约35～40cm，所述液体吸收剂注入通道13采用透明聚乙烯材料制成，以便观察co2液体吸收剂2液面位置，co2液体吸收剂2液面高度控制在箱体中部以下，co2液体吸收剂溶质为实验室常用试剂naoh，呈饱和状态；网板4设置在co2液体吸收剂液面上方紧贴液面的位置，网板4可防止挪动该实用新型装置时液面晃动而使co2液体吸收剂进入气体抽出通道口12。所述气体抽出通道口12位于co2液体吸收剂3液面上方，距离箱体底部35-40cm，气体抽出通道口12为聚乙烯材质透明管，为避免因负压而使通道变形，气体抽出通道口12的直径设为0.2-0.4cm，管壁厚度设为0.1cm，气体抽出通道口12末端连接三通注射器。气体抽出通道口12直径可根据实际使用的三通规格进行调整(注：三通注射器不属于本实用新型涉及范围，相关从业技术人员可根据现实需要自行调整，故在后续结构示意图中不再列出)。
30.在实际操作过程中，如图4所示，空气通过空气进入通道7流入缓冲空间10，随后空气中的co2组分被co2固体吸收剂6吸收后，穿越无纺布5通过支撑板11上的气体流动通道3进入co2液体吸收剂2，经过两次去除反应后产生的无co2自由空气通过气体抽出通道口12流出，通过三通注射器进入土壤有机碳矿化培养体系。
31.在本实用新型中，箱体是外部结构和整体构件的支撑体和承载体；网板4是在使用过程中为避免co2液体吸收剂过度振荡而加装的装置；把手8是在使用过程中为便于挪动而加装的装置；固体吸收剂注入口9用于注入co2固体吸收剂；液体吸收剂注入通道13用于注入co2液体吸收剂。
32.使用时，先将气体抽出通道口12的管道夹住，通过人工吹气法检查气密性。随后从固体吸收剂注入口加注co2固体吸收剂，co2固体吸收剂上方箱体内部预留空气缓冲空间10；
再通过液体吸收剂注入通道13加注co2液体吸收剂。
33.co2固体吸收剂和co2液体吸收剂的更换：co2固体吸收剂完全失效后需要及时更换，在实际操作时，先将co2液体吸收剂通过液体吸收剂注入通道13倾斜箱体后流出，随后倒置该装置将co2固体吸收剂从固体吸收剂注入口9倒出。为了简化该实用新型装置制作流程，并未专门设计固体和液体吸收剂倒出装置。
34.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。