热解实验产物收集系统

本技术涉及热解实验设备，具体涉及一种热解实验产物收集系统。

背景技术：

1、热解技术是指将有机物质在高温条件下分解为更小分子的化学技术，被广泛应用于化学工业、生物质能利用、环境保护和材料科学等领域。它能将原本不可再利用的有机物质转化为有价值的产物，有助于提高资源利用效率和减少环境污染。而热解实验是研究和应用热解技术的重要手段，可以帮助探究热解反应机理，开发新型能源产品、筛选优化工艺条件与评估产品性质，能为热解技术的发展提供有用的信息与技术支持。目前常用的热解实验装置主要有管式炉反应器、固定床、流化床热解装置、微波辅助热解装置、以及电化学热解装置等。

2、热解实验装置的产物收集系统是热解实验中重要的组成部分，主要用于收集和分离热解过程中产生的气体、液体和固体产物，并帮助研究者们分析热解反应的产物种类、数量和性质，以了解反应机理和优化反应条件。虽然目前热解实验装置的产物收集系统已经有了很大的改进，但仍然存在一些不足，如存在部分反应产物无法被有效收集，导致反应机理的误解或对反应过程的不完整理解，以及采集效率和选择性有限，使得收集系统收到产物过于复杂，从而影响对产物的分析和理解。

技术实现思路

1、鉴于以上所述，本实用新型提供一种热解实验产物收集系统，可以根据需求有效采集各温度区间段产物，提高收集产物的精确度，便于对收集产物的分析和理解，具有使用便捷、采样方便的优点。

2、本实用新型的技术方案：

3、本实用新型提供一种热解实验产物收集系统，包括第一排出管、收集管、第二排出管、保温容器、液体收集瓶、干燥除杂管及气体收集袋，收集管的输入端连接于第一排出管的输入端管壁，收集管的输出端管壁连接有第二排出管，第一排出管上设有第一阀门，收集管的输入端及输出端处分别设有第二阀门及第三阀门，第二排出管上设有第四阀门，收集管的一段伸入盛有冰水混合物的保温容器内，液体收集瓶位于保温容器内，且与收集管上伸入保温容器内的一段连通，以供收集冷凝液，干燥除杂管安装于收集管上且位于伸入保温容器内的一段的下游段，以对收集冷凝液后的气体进行干燥除杂，气体收集袋连接于收集管的输出端，以收集干燥除杂后的气体。

4、进一步地，所述收集管包括依次连接的输入段、冷凝段及输出段，第二阀门设置于输入段上，第三阀门设置于输出段上，冷凝段伸入保温容器内。

5、进一步地，所述冷凝段的两端分别与输入段及输出段可拆卸密封连接。

6、进一步地，所述冷凝段为u形管，u形管的底部具有出液管，出液管密封插置于液体收集瓶的瓶口内。

7、进一步地，所述保温容器包括容器主体及盖体，盖体活动安装于容器主体上，以打开和关闭容器主体开口。

8、进一步地，所述容器主体的开口端壁开设有管槽，冷凝段的两端穿过管槽分别与输入段及输出段可拆卸密封连接。

9、进一步地，所述容器主体的底壁设有弹性垫，液体收集瓶置于弹性垫上。

10、进一步地，还包括用于检测并显示保温容器内冰水混合物温度的温度显示器。

11、进一步地，还包括用于检测收集管的输出段内气体流量的气体流量显示器。

12、进一步地，还包括壳体，壳体呈凹状结构，保温容器设于凹状结构的凹口内，第一排出管、收集管及第二排出管穿设于壳体内，第一排出管的两端贯穿至壳体外，收集管的输出端及第二排出管的输出端贯穿至壳体外，第一阀门，第二阀门、第三阀门及第四阀门均外露于壳体。

13、与现有技术相比，本实用新型提供的热解实验产物收集系统，通过设置第一排出管、收集管、第二排出管、保温容器、液体收集瓶、干燥除杂管及气体收集袋相配合，并在第一排出管上设置第一阀门，收集管的两端处分别设置第二阀门及第三阀门，第二排出管上设置第四阀门。在热解实验开始前，需用惰性气体对热解实验装置进行吹扫气，此时若已连接热解实验产物收集系统，关闭第二阀门，开通第一阀门连通外界，在不干扰热解实验产物收集系统的情况下对热解实验装置进行吹扫气，以排除其中多余杂质气体；然后，关闭第一阀门，开通第二阀门、第三阀门及第四阀门，采用惰性气体如氮气、氩气等冲刷热解实验装置与收集管，以排除系统中残存空气等的干扰；当热解实验开启后，关闭第一阀门及第四阀门，开通第二阀门及第三阀门，通过液体收集瓶及气体收集袋分别对液体产物与气体产物进行收集；当热解实验结束后，开通第一阀门及第四阀门，关闭第二阀门及第三阀门，取出气体收集袋及液体收集瓶。这样，可以根据需求有效采集各温度区间段产物，可方便地进行产物收集，提高收集产物的精确度，便于对收集产物的分析和理解，具有使用便捷、采样方便的优点。通过配置数台同样的收集系统，通过控制第一阀门，开通第二阀门、第三阀门及第四阀门，便可实现各温度区间段产物的选择性采集。

14、本实用新型的优选实施方案及其有益效果，将结合具体实施方式进一步详细说明。

技术特征：

1.一种热解实验产物收集系统，其特征在于，包括第一排出管(1)、收集管(2)、第二排出管(3)、保温容器(4)、液体收集瓶(5)、干燥除杂管(6)及气体收集袋，收集管(2)的输入端连接于第一排出管(1)的输入端管壁，收集管(2)的输出端管壁连接有第二排出管(3)，第一排出管(1)上设有第一阀门(11)，收集管(2)的输入端及输出端处分别设有第二阀门(21)及第三阀门(22)，第二排出管(3)上设有第四阀门(31)，收集管(2)的一段伸入盛有冰水混合物的保温容器(4)内，液体收集瓶(5)位于保温容器(4)内，且与收集管(2)上伸入保温容器(4)内的一段连通，以供收集冷凝液，干燥除杂管(6)安装于收集管(2)上且位于伸入保温容器(4)内的一段的下游段，以对收集冷凝液后的气体进行干燥除杂，气体收集袋连接于收集管(2)的输出端，以收集干燥除杂后的气体。

2.根据权利要求1所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，所述收集管(2)包括依次连接的输入段(23)、冷凝段(24)及输出段(25)，第二阀门(21)设置于输入段(23)上，第三阀门(22)设置于输出段(25)上，冷凝段(24)伸入保温容器(4)内。

3.根据权利要求2所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，所述冷凝段(24)的两端分别与输入段(23)及输出段(25)可拆卸密封连接。

4.根据权利要求2所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，所述冷凝段(24)为u形管，u形管的底部具有出液管(26)，出液管(26)密封插置于液体收集瓶(5)的瓶口内。

5.根据权利要求2所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，所述保温容器(4)包括容器主体(41)及盖体(42)，盖体(42)活动安装于容器主体(41)上，以打开和关闭容器主体(41)开口。

6.根据权利要求5所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，所述容器主体(41)的开口端壁开设有管槽(43)，冷凝段(24)的两端穿过管槽(43)分别与输入段(23)及输出段(25)可拆卸密封连接。

7.根据权利要求5所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，所述容器主体(41)的底壁设有弹性垫，液体收集瓶(5)置于弹性垫上。

8.根据权利要求1所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，还包括用于检测并显示保温容器(4)内冰水混合物温度的温度显示器(7)。

9.根据权利要求1所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，还包括用于检测收集管(2)的输出段(25)内气体流量的气体流量显示器(8)。

10.根据权利要求1所述的热解实验产物收集系统，其特征在于，还包括壳体(9)，壳体(9)呈凹状结构，保温容器(4)设于凹状结构的凹口内，第一排出管(1)、收集管(2)及第二排出管(3)穿设于壳体(9)内，第一排出管(1)的两端贯穿至壳体(9)外，收集管(2)的输出端及第二排出管(3)的输出端贯穿至壳体(9)外，第一阀门(11)，第二阀门(21)、第三阀门(22)及第四阀门(31)均外露于壳体(9)。

技术总结
本技术提供一种热解实验产物收集系统，包括第一排出管、收集管、第二排出管、保温容器、液体收集瓶、干燥除杂管及气体收集袋，收集管的输入端连接于第一排出管的输入端管壁，收集管的输出端管壁连接有第二排出管，第一排出管上设有第一阀门，收集管的输入端及输出端处分别设有第二阀门及第三阀门，第二排出管上设有第四阀门，收集管的一段伸入保温容器内，液体收集瓶位于保温容器内，且与收集管上伸入保温容器内的一段连通，干燥除杂管安装于收集管上且位于伸入保温容器内的一段的下游段，气体收集袋连接于收集管的输出端。该系统可有效采集各温度区间段产物，提高收集产物的精确度，便于对收集产物的分析和理解，使用便捷，采样方便。

技术研发人员：姚远,陈克求,欧阳星星,任昀
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：20230421
技术公布日：2024/1/13