一种采用热解分析仪的活化装置的制作方法

文档序号:15994815发布日期:2018-11-20 18:40阅读:267来源:国知局

本发明涉及一种活化装置,具体是一种采用热解分析仪的活化装置。



背景技术:

对工业废气、岩层分析、有毒物质检测、环境气体检测、病理检测常用的方法是热解分析法。热解分析法是根据有机生油理论及干酪根热降解成烃机制,利用仪器设备,在还原条件下对样品进行加热降解、裂解并检测其产物的方法。对热解的产物进行活化处理可以得到使检测的数据更准确,活化是指粒子从外界获得能量后,其电子由较低的基态能级跃迁到较高能级的过程,可以有效提高粒子活性;温度对活化反应具有显著影响。通常检测气体成分有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、苯、甲醛、烃化物等。

目前市场上的热解分析仪上一般没有设置活化装置,需要对样品进行活化处理时,必须要外接活化装置在进行检测,比较麻烦;由于气体中的不同成分活化温度不同,在检测时需要逐次对各成分进行检测,十分麻烦,费时费力。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种采用热解分析仪的活化装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种采用热解分析仪的活化装置,包括热解析炉、气体管道、第一活化箱、第二活化箱、第三活化箱、第四活化箱、气体成分检测器、FID检测器;所述热解析炉上设置第一气象色谱仪、第二温度传感器;热解析炉左侧连接氮气罐、进料口,热解析炉与氮气罐、进料口连接管路中都设置了流量控制阀;热解析炉右侧连接泵,泵为电控真空泵,各装置通过气体管道连接,泵连接气体主管道S,气体主管道S分为四个分流管道S1、S2、S3、S4,其中气体分流管道S1、S2、S3在结构上相同,以S1分流管道进行叙述;所述S1分流管道上设置稳压阀,稳压阀后分流管道S1分为S11、S12两个分流管道,分流管道S11、S12与第一活化箱连接,第一活化箱包括第一活化腔、电加热丝、第二活化腔、第一温度传感器,分流管道S11连接第一活化腔,分流管道S12连接第二活化腔,第一活化箱前后管道上都设置流量控制阀,流量控制阀与泵连接,泵与气体检测器连接,气体检测器连接三向阀,三向阀为电磁三向真空阀;三向阀一端连接活化气体排出管道S111、S211,三向阀另一端连接活化气体排空检测管道S5,活化气体排空检测管道S5上设置第二气相色谱仪;所述S4分流管道用于检测烃化物,FID检测器是气体色谱检测仪中对烃类灵敏度最好的一种手段,S4分流管道结构与S1分流管道设置基本相同,将气体检测器换成FID检测器,在FID检测器前面设置了气体流量计,气体流量计与泵连接;所述第一活化箱设置第一活化腔、第二活化腔,热解气体在第一活化腔、第二活化腔中进行活化反应,第一活化腔上设置第一活化剂加入口,第二活化腔上设置第二活化剂加入口;第一活化箱中设置电加热丝,电加热丝材质为铁铬铝电热合金;第一活化箱内填充保温层。

作为本发明进一步的方案:所述分流管道S1分为S11、S12两个分流管道,S11、S12两个分流管道连接第一活化箱;分流管道S2分为S21、S22两个分流管道,S21、S22两个分流管道连接第二活化箱;分流管道S3分为S31、S32两个分流管道,S31、S32两个分流管道连接第三活化箱;分流管道S4分为S41、S42两个分流管道,S41、S42两个分流管道连接第四活化箱;分流管道S111、S121、S221、S211、S221、S311、S321、S411、S421为活化气体排出管道。

作为本发明再进一步的方案:所述保温层材质为硅酸铝,硅酸铝耐高温、隔热、阻燃,熔点为℃。

作为本发明再进一步的方案:所述第四活化箱、第三活化箱、第二活化箱、第一活化箱结构相同。

作为本发明再进一步的方案:所述热解析炉加热方式为电加热,电加热丝材质为铁铬铝电热合金,铁铬铝电热合金最高耐温℃。

作为本发明再进一步的方案:本装置共设置了六个气体检测器、两个FID检测器,气体检测器种类和数量根据实际需要进行设置,气体检测器种类包含一氧化碳检测器、二氧化碳检测器、二氧化硫检测器、苯检测器、甲醛检测器、硫化物检测器。

作为本发明再进一步的方案:将本装置中S1、S2、S3其中两个或三个分流管道上的装置设置完全相同,热解气体在相同温度、活化剂条件下反应可得到多组检测数据,增加数据可靠性。

作为本发明再进一步的方案:本装置具有四个独立加热的活化箱,能同时设置不同活化反应温度,热解气体同时通入多个活化箱中,各活化箱设置不同温度加热活化,对活化后气体性能进行检测,得到热解气体的最佳活化温度。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明将热解分析仪和活化装置相结合,便于操作,提高工作效率;

2、本发明设置四个独立活化箱,每个活化箱独立加热,可一次设置多种活化温度进行检测;

3、本发明设置多个检测器,可对热解气体进行多种成分检测。

附图说明

图1为一种采用热解分析仪的活化装置的结构示意图。

图2为一种采用热解分析仪的活化装置中的管道结构示意图。

图3为一种采用热解分析仪的活化装置中活化箱的结构示意图。

1-氮气罐、2-流量控制阀、3-进料口、4-热解析炉、5-第一气相色谱仪、6-泵、7-气体管道、8-稳压阀、9-第一活化箱、10-第一活化腔、11-电加热丝、12-第二活化腔、13-第一温度传感器、14-气体检测器、15-三向阀、16-第二气相色谱仪、17-FID检测器、18-气体流量计、19-第四活化箱、20-第三活化箱、21-第二活化箱、22-第二温度传感器、23-第一活化剂加入口、24-保温层、25-第二活化剂加入口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利,而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例一

请参阅图1-2,一种采用热解分析仪的活化装置,包括热解析炉4、气体管道7、第一活化箱9、第二活化箱21、第三活化箱20、第四活化箱19、气体成分检测器14、FID检测器17;所述热解析炉4上设置第一气象色谱仪5、第二温度传感器22,热解析炉4加热方式为电加热,电加热丝材质为铁铬铝电热合金,铁铬铝电热合金最高耐温1100℃,性能稳定,使用寿命长;第二温度传感器22检测解析炉4内温度,气象色谱仪是用气体作为流动相的色谱分析仪器,由载气带入色谱柱,通过对欲检测混合物中组分有不同保留性能的色谱柱,使各组分分离,依次导入检测器,以得到各组分的检测信号,第一气象色谱仪5检测热解析炉4热解气体成分;热解析炉4左侧连接氮气罐1、进料口2,热解析炉4与氮气罐1、进料口2连接管路中都设置了流量控制阀2,由于氮气的化学惰性,常用作反应中的保护气体;热解析炉4右侧连接泵6,泵6为电控真空泵,各装置通过气体管道7连接,泵6连接气体主管道S,气体主管道S分为四个分流管道S1、S2、S3、S4,其中气体分流管道S1、S2、S3在结构上相同,以S1分流管道进行叙述;

所述S1分流管道上设置稳压阀8,稳压阀8后分流管道S1分为S11、S12两个分流管道,分流管道S11、S12与第一活化箱9连接,第一活化箱9包括第一活化腔10、电加热丝11、第二活化腔12、第一温度传感器13,分流管道S11连接第一活化腔10,分流管道S12连接第二活化腔12,第一活化箱9前后管道上都设置流量控制阀2,流量控制阀2与泵6连接,泵6与气体检测器14连接,气体检测器14可设置为一氧化碳检测器、二氧化碳检测器、二氧化硫检测器、苯检测器、甲醛检测器,气体检测器14连接三向阀15,三向阀15为电磁三向真空阀,三向阀15一端连接活化气体排出管道S111、S211,三向阀15另一端连接活化气体排空检测管道S5,活化气体排空检测管道S5上设置第二气相色谱仪16;当检测结束后,需要将管道内的活化气体全部排出,氮气从氮气罐1中放出经过气体管道,将残留活化气体排出,第一气相色谱仪5检测热解析炉4内残留热解析后的残余气体,第二气相色谱仪16检测气体管道7内残留活化气体,当气相色谱仪检测显示完全无杂质峰,该装置残留气体全部排出;

所述S4分流管道用于检测烃化物,烃化物是由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为碳氢化合物,如甲烷,FID检测器是气体色谱检测仪中对烃类灵敏度最好的一种手段,广泛用于挥发性碳氢化合物和许多含碳化合物的检测;S4分流管道结构与S1分流管道设置基本相同,将气体检测器14换成FID检测器17,在FID检测器17前面设置了气体流量计18,气体流量计18与泵6连接;

所述分流管道S1分为S11、S12两个分流管道,S11、S12两个分流管道连接第一活化箱9;分流管道S2分为S21、S22两个分流管道,S21、S22两个分流管道连接第二活化箱21;分流管道S3分为S31、S32两个分流管道,S31、S32两个分流管道连接第三活化箱20;分流管道S4分为S41、S42两个分流管道,S41、S42两个分流管道连接第四活化箱19;第四活化箱19、第三活化箱20、第二活化箱21、第一活化箱9结构相同;分流管道S111、S121、S221、S211、S221、S311、S321、S411、S421为活化气体排出管道;

请参阅图3,本实施例中,所述第一活化箱9设置第一活化腔10、第二活化腔13,热解气体在第一活化腔10、第二活化腔13中进行活化反应,第一活化腔10上设置第一活化剂加入口23,第二活化腔13上设置第二活化剂加入口25;第一活化箱9中设置电加热丝11,电加热丝11材质为铁铬铝电热合金,;第一活化箱9内填充保温层24,保温层24材质为硅酸铝,硅酸铝耐高温、隔热、阻燃,熔点为1545℃;第一温度传感器13用于检测第一活化箱9内活化反应温度。

实施例二

请参阅图1-3,一种采用热解分析仪的活化装置,本实施例中,可将S1、S2、S3其中两个或三个分流管道上的装置设置完全相同,热解气体在相同温度、活化剂条件下反应可得到多组检测数据,增加数据可靠性。

实施例三

请参阅图1-3,一种采用热解分析仪的活化装置,本实施例中,共设置了六个气体检测器14、两个FID检测器17,气体检测器种类和数量根据实际需要进行设置,气体检测器种类包含一氧化碳检测器、二氧化碳检测器、二氧化硫检测器、苯检测器、甲醛检测器、硫化物检测器。

实施例四

请参阅图1-3,一种采用热解分析仪的活化装置,本实施例中,可设置多个活化反应温度对热解气体进行检测,将热解气体同时通入多个活化箱中,各活化箱设置不同温度加热活化,对活化后气体性能进行检测,得到热解气体的最佳活化温度。

本发明的工作原理是:

物料通过进料口进入热解析炉4,热解析炉4可设置热解反应温度,经过高温热解后的气体桶过泵6进入各分流管道,可通过稳压阀8控制各分流管道的开关状态对气体进行活化并检测。以对二氧化碳和一氧化碳成分进行检测为例,二氧化碳活化温度为300-400℃,一氧化碳活化温度为300-500℃,设置S1管道上的气体检测器14为二氧化碳检测器,S2管道上的气体检测器14为一氧化碳检测器,在第一活化箱9中通入二氧化碳活化剂,在第二活化箱21中通入一氧化碳活化剂;通过控制面板控制S1、S2管道打开,S3、S4管道处于关闭状态,设置第一活化箱9加热温度350℃,第二活化箱21加热温度450℃,经活化反应后,活化气体经泵6抽出,气体检测器4检测气体成分,一氧化碳和二氧化碳检测都得到两组数据,保证数据可靠性。检测结束后,通入氮气,三向阀15与S5管道连通,当第一气相色谱仪5和第二气相色谱仪16都显示完全无杂质峰,该装置内残留的热解气体与活化气体全部排出。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

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