一种多气氛反应热解炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多气氛反应热解炉，主要包括气氛进气气路、热解炉控温加热炉体、热解反应器、气体分流器、气体定量进样器、气体限流器、与有机质谱仪连接接口、控温保温器、冷阱。可以实现在热解炉控温加热炉体加热的条件下，物质在热解反应器中与通过气氛进气气路进入的各种气氛进行热化学反应，反应中产生的挥发份产物可以依次通过气体分流器、气体定量进样器、气体限流器和与有机质谱仪接口进入有机质谱仪中进行检测，热反应过程中的冗余气体被冷阱冷凝并被收集。本实用新型可以实现多气氛条件下物质受热发生热化学反应，并且可以实现与有机质谱仪连接，在线定性定量分析热化学反应中挥发份产物，能够实时过程监测，同时收集冗余挥发份产物气体避免环境污染。
【专利说明】一种多气氛反应热解炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多气氛反应热解炉，属于仪器仪表【技术领域】。
【背景技术】
[0002]由于目前没有可以利用有机质谱仪等分析仪器对多气氛条件下的热化学反应挥发份产物实行实时监测，无法有效对挥发份产物进行在线地细致分析，因此本实用新型所提供的多气氛反应热解炉就是一种可以实现在多种气氛条件下和多种催化条件下的物质受热发生热化学反应的热化学反应热解炉，同时本实用新型还可以与有机质谱仪联用，实现在线实时定性定量检测热化学反应中的挥发份产物，实现对热化学反应挥发份产物的在线实时监测。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种可以在多种气氛条件下和多种催化剂条件下实现物质受热发生热化学反应的反应热解炉，并且本实用新型可以与有机质谱仪联用，实现在线实时定性定量检测热化学反应中挥发份产物。
[0004]本实用新型采用的技术方案为:一种多气氛反应热解炉，包括气氛进气气路、热解炉控温加热炉体、热解反应器、气体分流器、气体定量进样器、气体限流器、与有机质谱仪连接接口、控温保温器、冷阱；载气气路、载气气体流量控制器与反应气气路、反应气气体流量控制器接口汇合在气体混合器，气体混合器接入热解炉热解反应器，由热解炉控温加热炉体对热解炉热解反应器进行控温加热，气体分流器的进气气路与热解反应器连接，气体分流器出气气路分别与气体定量进样器和冷阱连接，气体定量进样器与气体限流器连接，气体限流器另一端连接与有机质谱仪连接接口，控温保温器对气体分流器、气体定量进样器和气体限流器进行控温保温。
[0005]进一步的，载气气路和反应气气路组成气氛进气气路，可以在反应热解炉内实现不同气氛条件下的热化学反应。
[0006]进一步的，载气气路和反应气气路分别具有独立的气体流量控制器即载气气体流量控制器和反应气气体流量控制器，可以对热化学反应所需的载气和反应气的气氛的量进行控制。
[0007]进一步的，气体混合器可以把载气气路和反应气气路通入的载气和反应气混合均匀，保证热解反应过程的重现性和稳定性。
[0008]进一步的，热解炉控温加热炉体以程序升温加热或定温恒温加热的方式在室温至15001:内为热解反应器提供热反应条件。
[0009]进一步的，气体分流器可以对热化学反应产生的挥发份产物气体进行分流，避免热解反应气内气压过大的危险情况，并保证有可控的挥发份产物气体进入气体定量进样器。
[0010]进一步的，气体定量进样器可以使挥发份产物气体以连续进样的方式或者固定体积进样的方式进入气体限流器。
[0011]进一步的，气体限流器可以避免反应挥发份产物和冗余气体因气量过大对有机质谱仪的高真空造成破坏，并防止在发生漏气事件时对有机质谱仪造成损害。
[0012]进一步的，使用与有机质谱仪连接接口，可以与有机质谱仪联用，便于对热解反应挥发份产物进行在线实时分析。
[0013]进一步的，控温保温器对气体分流器、气体定量进样器和气体限流器进行整体控温保温，避免因热化学反应挥发份产物冷凝造成反应过程监测的失真，以及气路的阻塞和污染。
[0014]进一步的，冷阱可以冷凝和收集多余挥发份产物，即可以实现防止多余挥发份产物进入环境，避免造成环境污染，也可以实现对多余挥发份产物的收集和二次分析。
[0015]本实用新型的有益效果在于可以实现多种气氛条件下和多种催化条件下物质的热化学反应，同时在这种热化学反应过程中产生的挥发份产物可以实现以连续和定量的方式输出，便于利用有机质谱仪进行在线实时定性定量检测。本实用新型有益效果还表现在过量挥发份的可以通过冷阱收集，能够减少环境污染，或者实现挥发份产物的二次检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为多气氛反应热解炉公开示意图。
[0017]图中，1.载气气路，2.反应气气路，3.载气气体流量控制器，4.反应气气体流量控制器，5.气体混合器，6.热解炉控温加热炉体，7.热解反应器，8.气体分流器，9.气体定量进样器，10.气体限流器，11.与有机质谱仪连接接口，12.控温保温器，13.冷阱。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图以及具体实施例进一步说明本实用新型。
[0019]如图1所示，一种多气氛反应热解炉，包括:载气气路1、反应气气路2，载气气体流量控制器3、反应气气体流量控制器4、气体混合器5、热解炉控温加热炉体6、热解反应器7、气体分流器8、气体定量进样器9、气体限流器10、与有机质谱仪连接接口 11、控温保温器12、冷阱13。
[0020]载气气路1和载气气体流量控制器3与反应气气路2和反应气气体流量控制器4接入气体混合器5，气体混合器5接入热解反应器7，热解反应器7装置在热解炉控温加热炉体6内，热解反应器7另一端与气体分流器8连接，气体分流器8分别与气体定量进样器9和冷阱13相连接，气体定量进样器9另一端与气体限流器10相连，与有机质谱仪连接接口 11把气体限流器10和有机质谱仪等分析仪器相连接，控温保温器12把气体分流器8、气体定量进样器9和气体限流器10包裹在内。
[0021]多气氛反应热解炉的气氛进气气路分为载气气路1和反应气气路2，用于为反应热解炉提供不同功用的气氛，便于反应热解炉内可实现不同催化条件下的热化学反应。载气气路1和反应气气路2分别连接独立的气体流量控制器，即载气气体流量控制器3，反应气气体流量控制器4，便于对热解炉所需的载气和反应气的气体的量进行控制。
[0022]为载气气路1和反应气气路2提供气体混合的混合器5。
[0023]热解反应器7是发生多气氛催化热解反应的反应器。控温加热炉体6为装置在其内部的热解反应器7提供在室温至15001:条件下的程序升温加热或定温恒温加热的热反应条件。
[0024]气体分流器8可以实现排除热化学反应过程中的冗余气体，避免反应热解炉内气压过大，并保证有适量的产物气体进入气体定量进样器9。
[0025]气体定量进样器9使挥发份产物气体以连续进样或以固定体积进样。
[0026]气体限流器10限制和平缓挥发份产物气体，防止突然的压力变化破坏有机质谱仪的高真空，损伤有机质谱仪。
[0027]与有机质谱仪连接接口 11是与有机质谱仪连接的器件。
[0028]控温保温器12为气体分流器8、气体定量进样器9和气体限流器10提供恒温保温。
[0029]冷阱13用于冷凝从气体分流器8分流出来的冗余的挥发份产物气体，减少反应热解炉排出的挥发份产物气体对环境的污染，同时可以收集挥发份产物气体进行二次检测和分析。
[0030]为说明多气氛反应热解炉工作原理，现提供多气氛反应热解炉工作流程:
[0031〕 载气和反应气经载气气体流量控制器3和反应气气体流量控制器4调制成适当比例的反应气氛，气氛在气体混合器5内混合均匀后通入热解反应器7，热解炉控温加热炉体6为热解反应器7提供适当的热反应条件，在热解反应器7中产生的挥发份产物气体被气体分流器8按一定比例进行分流，分成待检测的产物气体和冗余气体，待检测的产物气体进入气体定量进样器9，再以连续方式或以固定体积方式依次通过气体限流器10和与有机质谱仪连接接口 11，最后被有机质谱仪检测；冗余气体通过冷阱13进行冷凝，冷凝出的固体、液体和气体可以进行收集。
[0032]本实用新型未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种多气氛反应热解炉，可用于与有机质谱仪联用，其特征在于:载气气路(I)、反应气气路(2)，载气气体流量控制器(3)、反应气气体流量控制器(4)、气体混合器(5)、热解炉控温加热炉体￠)、热解反应器(7)、气体分流器(8)、气体定量进样器(9)、气体限流器(10)、与有机质谱仪连接接口(11)、控温保温器(12)、冷阱(13);载气气路(I)、载气气体流量控制器(3)与反应气气路(2)、反应气气体流量控制器(4)接口汇合在气体混合器(5)，气体混合器(5)接入热解炉热解反应器(7)，由热解炉控温加热炉体(6)对热解炉热解反应器(7)进行控温加热，气体分流器(8)的进气气路与热解反应器(7)连接，气体分流器(8)出气气路分别与气体定量进样器(9)和冷阱(13)连接，气体定量进样器(9)与气体限流器(10)连接，气体限流器(10)另一端连接与有机质谱仪连接接口(11)，控温保温器(12)对气体分流器(8)、气体定量进样器(9)和气体限流器(10)进行控温保温。
2.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:载气气路(I)和反应气气路(2)组成气氛进气气路(I)，可以在反应热解炉内实现不同气氛条件下的热化学反应。
3.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:载气气路(I)和反应气气路(2)分别具有独立的气体流量控制器即载气气体流量控制器(3)和反应气气体流量控制器(4)，可以对热化学反应所需的载气和反应气的气氛的量进行控制。
4.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:气体混合器(5)可以把载气气路(I)和反应气气路(2)通入的载气和反应气混合均匀，保证热解反应过程的重现性和稳定性。
5.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:热解炉控温加热炉体(6)以程序升温加热或定温恒温加热的方式在室温至1500°C内为热解反应器(7)提供热反应条件。
6.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:气体分流器(8)可以对热化学反应产生的挥发份产物气体进行分流，避免热解反应气内气压过大的危险情况，并保证有可控的挥发份产物气体进入气体定量进样器(9)。
7.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:气体定量进样器(9)可以使挥发份产物气体以连续进样的方式或者固定体积进样的方式进入气体限流器(10)。
8.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:气体限流器(10)可以避免反应挥发份产物和冗余气体因气量过大对有机质谱仪的高真空造成破坏，并防止在发生漏气事件时对有机质谱仪造成损害。
9.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:使用与有机质谱仪连接接口(11)，可以与有机质谱仪联用，便于对热解反应挥发份产物进行在线实时分析。
10.根据权利要求1中所述的一种多气氛反应热解炉，其特征在于:控温保温器(12)对气体分流器(8)、气体定量进样器(9)和气体限流器(10)进行整体控温保温，避免因热化学反应挥发份产物冷凝造成反应过程监测的失真，以及气路的阻塞和污染；冷阱(13)可以冷凝和收集多余挥发份产物，即可以实现防止多余挥发份产物进入环境，避免造成环境污染，也可以实现对多余挥发份产物的收集和二次分析。
【文档编号】G01N27/62GK204247220SQ201420707307
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】尹浩, 刘毅 申请人:中国科学技术大学