一种便携式野外消解装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式野外消解装置，包括消解罐，还包括红外线辐射燃烧器，所述红外线辐射燃烧器的辐射器为圆筒状结构，所述消解罐被放置于所述圆筒状结构内,所述红外线辐射燃烧器的燃气入口还依次通过管路连接有燃气阀调节装置和小型燃气瓶。此装置直接采用燃气作为热源，通过红外线辐射燃烧器增加了热能的利用率，其小型瓶装甲烷燃气设计体积小，重量轻，便于野外携带，能及时的对科研采集的样品进行消解处理。红外线辐射燃烧器是指具有一定压力的燃气经过喷嘴以很大的速度向引射器入口处喷射燃气流，并在引射器的吸口处造成一定的压力，从而能一次吸入燃烧所用的空气量，燃气与吸入的空气在引射器的混合段由于各自的速度、浓度、和比重不同而相互扩散并逐渐混合。
【专利说明】一种便携式野外消解装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及消解装置，具体涉及一种便携式野外用消解装置。
【背景技术】
[0002]消解也称消化，它是将样品与酸、氧化剂、催化剂等共置于回流装置或密闭装置中，加热分解并破坏有机物的一种方法。
[0003]随着我国对环境、食品、卫生、质检的安全机制的建立和完善，在元素分析和有害金属元素检测上将投入更大的检测力度。目前大多数的检测都注重于准确、高效、快速；这是目前分析实验室的一个发展目标！如何实现这一目标，除了提高分析仪器分析手段，还要提高对样品前处理设备得手段。常用的酸解体系有:硝酸-硫酸、硝酸-高氯酸、硝酸-盐酸、氢氟酸，过氧化氢等，它们可将待测物中的有机物和还原性物质全部破坏；碱解多用苛性钠溶液。消解可在坩埚(镍制、聚四氟乙烯制)中进行，也可用高压消解罐。
[0004]常规加热消解设备主要有:电炉、水浴、电热板、微波、孔式消解器等。电炉是实验室的传统消解设备，简单实用，但是由于实验室技术的革新和实验室管理的要求，电炉属于明火设备，同时它控温难、易损坏的缺点，致使现在大多数实验室均以抛弃这个最早的消解设备。水浴主要应用于一些低温消解，例如:污水、化妆品等，水浴的稳定性、安全性相对于电炉来说更高、同时操作起来也更方便，但是它只适合做一些低温消解处理，应用领域有限。电热板是最近20年来，被国内实验室所认可和接受的一种常规消解设备！无论大、小的分析型的实验室，都被它的控温好、稳定性高、安全性强的优势所打动！但是电热板也存在一些缺点:耗能大，热能利用率低，加热的有效面积小、处理样品量有限、实验结果的均一性不强。孔式消解器的设备，它以环绕式的加热方式对样品进行加热处理，有效地增加了热能利用率，同时它以控温精度更高、孔间的差异性小、整机高效、节能、环保的优势，占领着欧美常规消解设备的前端。微波消解的优势是它几乎能够快速准确的处理所有样品，但也存在微波功率受限，反应速度难以控制等缺点。
[0005]中国专利CN203148760U公开了一种利用车载电源进行电加热消解的装置，其使用时，必须携带电池或不能远离车辆，造成了在野外使用的局限性。而且，点加热控温部分复杂，在较高温度下不能维持长时间加热等问题。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种便携式野外用消解装置。
[0007]本实用新型的技术方案是:一种便携式野外消解装置，包括消解罐，还包括红外线辐射燃烧器，所述红外线辐射燃烧器的辐射器为圆筒状结构，所述消解罐被放置于所述圆筒状结构内所述红外线辐射燃烧器的燃气入口还依次连接有燃气阀调节装置和小型燃气瓶。
[0008]本实用新型的进一步改进包括:
[0009]所述的一种便携式野外消解装置，还包括支架，所述支架包括用于固定燃气瓶的底平面和用于固定外线辐射燃烧器的上平面，以及用于连接底平面和上平面的支撑体，所述上平面设置有用于安放所述筒状结构辐射器的凹槽。
[0010]所述支架与所述固定外线辐射燃烧器结合部之间设置有泡沫陶瓷纤维保温棉。
[0011]所述消解罐包括至少两个。
[0012]所述辐射器由不锈钢或多孔陶瓷板制得。
[0013]所述的消解罐是耐高温高压消解罐，其材质为钢衬聚四氟乙烯。
[0014]所述红外线辐射燃烧器包括了依次连接的喷嘴、引射器、辐射器以及安设与辐射器内部的脉冲点火装置，每个红外线辐射燃烧器可以含有多个辐射器。
[0015]所述的凹槽至少有两列，每列至少一排，，每个凹槽内均设置有一辐射器。
[0016]所述辐射器内还设置有温度传感器，所述温度传感器还连接有一温度实时显示器，所述显示器固定于所述支架上。
[0017]此装置直接采用燃气作为热源，如小型瓶装甲烷设计体积小，重量轻，便于野外携带及时的对科研采集的样品进行消解处理。通过红外线辐射燃烧器增加了热能的利用率。红外线辐射燃烧器是指具有一定压力的燃气经过喷嘴以很大的速度向弓I射器入口处喷射燃气流，并在引射器的吸口处造成一定的压力，从而能一次吸入燃烧所用的空气量，燃气与吸入的空气在引射器的混合段由于各自的速度、浓度、和比重不同而相互扩散并逐渐混合。当气体均匀的流入辐射器的头部后，在辐射器的头部表面遇点火源而燃烧，最终表面呈现灼热的赤红色，此时表面温度达800-900摄氏度，燃烧区域达1100-1400摄氏度，从而辐射出波长为2-4微米的红外线。红外线辐射燃烧器包括了喷嘴、引射器、辐射器以及安设与辐射器内部的脉冲点火装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型原理图。
[0019]图2是本实用新型支架结构示意图。
[0020]图中:1、燃气瓶，2、燃气阀调节装置，3、红外线辐射燃烧器，4、高温高压消解罐，5、上平面，6、底平面，7、支撑体，8、凹槽。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做详细说明。
[0022]如图1、图2所示，本实用新型一种便携式野外消解装置，包括消解罐，还包括红外线辐射燃烧器，所述红外线辐射燃烧器的辐射器为圆筒状结构，所述消解罐被放置于所述圆筒状结构内所述红外线辐射燃烧器的燃气入口还依次连接有燃气阀调节装置和小型燃气瓶。可以通过燃气阀调节装置，对烧燃器的温度进行调节。
[0023]所述的一种便携式野外消解装置，还包括支架，所述支架包括用于固定燃气瓶的底平面和用于固定外线辐射燃烧器的上平面，以及用于连接底平面和上平面的支撑体，所述上平面设置有用于安放所述筒状结构辐射器的凹槽，所述圆筒状结构的辐射器与所述凹槽的结构一致，便于固定消解罐，同时，保证能够对包括消解罐侧壁在内的部分同时环绕加热。
[0024]作为本实用新型的优选技术方案，可以在所述支架与所述固定外线辐射燃烧器结合部之间设置有泡沫陶瓷纤维保温棉，减少热能损耗，增加能源利用率。
[0025]所述的消解罐是高温高压消解罐，且消解罐包括至少两个。
[0026]所述辐射器由不锈钢或多孔陶瓷板制得。
[0027]所述红外线辐射燃烧器包括了依次连接的喷嘴、引射器、辐射器以及安设与辐射器内部的脉冲点火装置，每个红外线辐射燃烧器可以含有多个辐射器。
[0028]所述的凹槽至少有两列，每列至少一排，每个凹槽内均设置有一辐射器。
[0029]所述辐射器内还设置有温度传感器，所述温度传感器还连接有一温度实时显示器，所述显示器固定于所述支架上，操作员可以根据要求配合温度传感器和燃气阀调节装置调节出所需要的温度。
[0030]此装置直接采用燃气作为热源，如小型瓶装甲烷设计体积小，重量轻，便于野外携带及时的对科研采集的样品进行消解处理。通过红外线辐射燃烧器增加了热能的利用率。红外线辐射燃烧器是指具有一定压力的燃气经过喷嘴以很大的速度向弓I射器入口处喷射燃气流，并在引射器的吸口处造成一定的压力，从而能一次吸入燃烧所用的空气量，燃气与吸入的空气在引射器的混合段由于各自的速度、浓度、和比重不同而相互扩散并逐渐混合。当气体均匀的流入辐射器的头部后，在辐射器的头部表面遇点火源而燃烧，最终表面呈现灼热的赤红色，此时表面温度达800-900摄氏度，燃烧区域达1100-1400摄氏度，从而辐射出波长为2-4微米的红外线。红外线辐射燃烧器包括了喷嘴、引射器、辐射器以及安设与辐射器内部的脉冲点火装置。
[0031]下面结合具体实例对本实用新型的使用方法做进一步说明
[0032]实施例1.土壤重金属的消解
[0033]准确称取0.1-0.3g 土壤试样于50ml聚四氟乙烯消解罐中，用水润湿后加入5ml浓HC1，于本实用新型装置上40?60°C加热，消解罐不密封，使试样初步分解，当蒸发至约2?3ml时，取下稍冷，然后加入5ml浓HN03，4ml HF, 2ml HClO4，加盖密封后于装置上90?120°C加热20分钟左右，开盖，继续加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动消解罐。当加热至冒浓厚HClO4白烟时，加盖，使黑色有机碳化物充分分解。待消解罐内的黑色有机物消失后，开盖驱赶白烟并蒸至内容物呈粘稠状。视消解情况，可再加入2ml浓HNO3,2ml HF, Iml HClO4，重复上述消解过程。当白烟再次基本冒尽且内容物呈粘稠状时，取下冷却，用水冲洗消解罐内壁，并加入Iml HNO3溶液温热溶解残渣。然后将溶液转移至25ml容量瓶中，加入3ml (NH4) 2HP04溶液冷却后定容，摇匀待测。
[0034]实施例2.食品中铁、镁、锰等的消解
[0035]准确称取均勻试样干样0.5?1.5g,湿样2.0?4.0g于250ml烧杯中，加混合酸(HNO3 =HClO4 = 4:1)20?30ml，密封消解罐。置于本实用新型装置上加热消化。如未消化好，再补加几毫升混合酸消化液，继续加热消化，直至无色透明为止。再加几毫升水，加热以除去多余的酸。待消解罐中的液体接近2?3ml时，取下冷却。用去离子水洗并转移于容量瓶中加水定容至刻度待测。
[0036]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种便携式野外消解装置，包括消解罐，其特征在于，还包括红外线辐射燃烧器，所述红外线辐射燃烧器的辐射器为圆筒状结构，所述消解罐被放置于所述圆筒状结构内，所述红外线辐射燃烧器的燃气入口还依次通过管路连接有燃气阀调节装置和小型燃气瓶。
2.根据权利要求1所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，还包括支架，所述支架包括用于固定燃气瓶的底平面和用于固定外线辐射燃烧器的上平面，以及用于连接底平面和上平面的支撑体，所述上平面设置有用于安放所述筒状结构辐射器的凹槽。
3.根据权利要求2所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，所述支架与所述固定外线辐射燃烧器结合部之间设置有泡沫陶瓷纤维保温棉。
4.根据权利要求1所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，所述消解罐包括至少两个。
5.根据权利要求1所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，所述辐射器由不锈钢或多孔陶瓷板制得。
6.根据权利要求1所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，所述的消解罐是耐高温高压消解罐。
7.根据权利要求1所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，所述红外线辐射燃烧器包括了依次连接的喷嘴、引射器、辐射器以及安设与辐射器内部的脉冲点火装置。
8.根据权利要求2所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，所述的凹槽至少有两列，每列至少一排，每个凹槽内均设置有一辐射器。
9.根据权利要求2所述的一种便携式野外消解装置，其特征在于，所述辐射器内还设置有温度传感器，所述温度传感器还连接有一温度实时显示器，所述显示器固定于所述支架上。
【文档编号】G01N1/44GK203965227SQ201420428909
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】杨靖华, 陈军, 王素芬, 周小毛, 张裕平 申请人:河南科技学院