一种挥发性有机物动态吸附实验装置的制作方法

本实用新型涉及吸附实验仪器设备领域，尤其涉及一种挥发性有机物动态吸附实验装置。

背景技术：

吸附是治理大气挥发性有机物污染的重要技术，而动态吸附穿透实验是研究特定吸附剂性能的重要手段。在搭建挥发性有机物吸附穿透实验装置时，一般采用鼓泡法产生挥发性有机物气流，并与载气混合稀释后形成含挥发性有机物的气流。如果需要产生含多种挥发性有机物的气流，则需要多个鼓泡器并联。如果需要调节气流湿度，则还需要并联水的鼓泡器。这样，载气和每个鼓泡气路都需要独立的气体流量计，而且每个鼓泡器都需要进行控温，一般采用循环水浴控温，使得装置体积庞大。而且，配置挥发性有机物的标气的步骤复杂，对其浓度进行标定费时费力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种挥发性有机物动态吸附实验装置，装置简化、体积小、只需要一个流量计控制载气，即可将多组分气体带出混合，实验过程更方便。

本实用新型采用如下技术方案：一种挥发性有机物动态吸附实验装置，包括壳体和设置于所述壳体内的内部构件，所述内部构件包括沿着气体的流向方向依次通过气管连通的进气口、质量流量控制器、多个串联的汽化室、混气罐、四通球阀、四通阀和出气口；所述汽化室连接有样品注射装置；所述四通球阀分别连通混气罐、吸附反应器的两端和四通阀的进气端；所述四通阀分别连通四通球阀的出气端、出气口、分流气出口和压力表。

优选地，所述样品注射装置包括注射器和控制注射器的注射泵。

优选地，所述多个串联的汽化室为三个汽化室串联，每个汽化室均对应设置有一个注射装置。

优选地，所述汽化室设置有硅胶隔离垫，所述注射器刺穿所述硅胶隔离垫将样品注射进汽化室。

优选地，所述进气口与质量流量控制器之间连通有过滤器。

优选地，所述质量流量控制器与汽化室之间连通有单向阀。

优选地，所述四通阀与分流气出口之间连通有针型阀。

优选地，所述汽化室内包括腔体和设置于腔体的第一加热装置，所述壳体设置有第一温控装置，所述第一温控装置与第一加热装置电性连接，所述第一温控装置包括第一温度传感器和第一控制器。

优选地，所述混气罐内设置有第二加热装置，所述壳体设置有第二温控装置，所述第二温控装置与第二加热装置电性连接，所述第二温控装置包括第二温度传感器和第二控制器。

优选地，所述壳体设置有流量显示仪，所述流量显示仪电性连接所述质量流量控制器。

本实用新型的实验装置，通过注射装置将待测样品注射进汽化室中进行汽化，产生挥发性有机物气体和水蒸气，只需要一个流量计控制载气，即可将单组或者多组分气体带出混合，装置简化、体积减小，容易做成箱式结构。而且，挥发性有机物和水的浓度都可以直接根据注射速度和载气流速进行计算，实验过程更方便。

附图说明

图1为本实用新型的内部构件的结构示意图；

图2为本实用新型的壳体的结构示意图。

附图中的标记为：1、进气口；2、过滤器；3、质量流量控制器；4、单向阀；5、汽化室；6、硅胶隔离垫；7、注射器；8、注射泵；9、混气罐；10、四通球阀；11、吸附反应器；12、压力表；13、针型阀；14、分流气出口；15、出气口；16、流量显示仪；17、第一温控装置；18、第二温控装置；19、四通阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型涉及一种挥发性有机物动态吸附实验装置，包括壳体和设置于所述壳体内的内部构件，所述内部构件包括沿着气体的流向方向依次通过气管连通的进气口1、质量流量控制器3、汽化室5、混气罐9、四通球阀10、四通阀19和出气口15；所述汽化室5连接有样品注射装置；所述四通球阀10分别连通混气罐9、吸附反应器11的两端和四通阀19的进气端；所述四通阀19分别连通四通球阀10的出气端、出气口15、分流气出口14和压力表12。

本实用新型的实验装置，通过注射装置将待测样品注射进汽化室5中进行汽化，产生挥发性有机物气体和水蒸气，只需要一个流量计控制载气，即可将单组或者多组分气体带出混合，装置简化、体积减小，容易做成箱式结构。而且，挥发性有机物和水的浓度都可以直接根据注射速度和载气流速进行计算，实验过程更方便。仪器内部设置了三个串联汽化室5和相对应的注射器7和注射泵8，在一般状态下就能进行三种挥发性有机物的复合动态吸附穿透实验，或进行两种挥发性有机物的可控制湿度的复合吸附穿透实验。

本实用新型的试验装置的实验过程如下：载气从进气口1进入，通过质量流量控制器3控制进气口1的流量，载气通过气管依次进入串联的汽化室5中，从注射装置注射进待检测样品进行汽化，然后样品气体及载气一起沿管道进入混气罐9混匀，在经过四通球阀10的控制进入吸附反应器11中进行吸附实验，经吸附后的气体沿管道进入出气口15中进行下一步检测仪器，压力表12用于检测出气压力，若压力过大，则通过分流气出口14放气，保持压力在适合范围内。

采用混气罐9保证了多个串联汽化室5内目标挥发性有机物或水的蒸气在进入吸附反应器11之间能得到充分的混合和维持气体状态。从而达到既能控制有机蒸气浓度，也能控制湿度。

采用四通球阀10实现吸附反应器11与气流的连通或短接，从而避免在气流未混合稳定之前对反应器内的吸附过程产生不利影响。当切换为吸附反应器11和气流连通时，载气通过四通球阀10进入吸附反应器11，在吸附床中发生吸附过程，尾气从四通球阀10的出气端排出，流向出气口15。当切换为短接时，载气通过四通球阀10直接连接至浓度检测器。四通球阀10的出气口15接四通阀19，通过四通阀19将气路分为三路，一路接出气口15，一路接压力表12，一路接分流气出口14。

吸附反应器11为u型石英反应器，吸附反应器11内填充有吸附床，使用时，吸附反应器11可以放置于恒温水浴箱中。

优选地，所述样品注射装置包括注射器7和控制注射器7的注射泵8。

通过注射泵8控制注射器7向汽化室5中注射待检测样品进入汽化室5中进行汽化，通过注射泵8控制注射器7推杆的前进速度来控制待测样品的注入速度，从而控制待测样品的浓度，提高了对目标物的浓度控制精度。

优选地，所述多个串联的汽化室5为三个汽化室5串联，每个汽化室5均对应设置有一个注射装置。

设置三个串联汽化室5和相对应的注射器7和注射泵8，在一般状态下就能进行三种待测样品的复合动态吸附穿透实验，或进行两种待测样品的可控制湿度的复合吸附穿透实验。

优选地，所述汽化室5设置有硅胶隔离垫6，所述注射器7刺穿所述硅胶隔离垫6将样品注射进汽化室5。

汽化室5的注样口具有硅胶隔离垫6，注射器7的针头从注样口透过硅胶隔离垫6，将待测样品注入气化室腔体进行汽化。

优选地，所述进气口1与质量流量控制器3之间连通有过滤器2。

载气从进气口1进入实验装置后，通过过滤器2可以滤掉气体中的杂质，并且能稳定气流速度。

优选地，所述质量流量控制器3与汽化室5之间连通有单向阀4。

在质量流量控制器3与汽化室5之间连通有单向阀4可以防止气体反向流动。

优选地，所述四通阀19与分流气出口14之间连通有针型阀13。

通过针型阀13控制分流气出口14的气体流量。

优选地，所述汽化室5内设置有第一加热装置，所述壳体设置有第一温控装置17，所述第一温控装置17与第一加热装置电性连接，所述第一温控装置17包括第一温度传感器和第一控制器。

与鼓泡发生系统相比，本实用新型的实验装置采用汽化室5直接对待测样品进行汽化，并配合注射器7和注射泵8来控制待测样品的浓度，省略了常用的循环水浴控温系统和体积庞大的鼓泡器，极大地减少了该仪器的体积，且可以设置汽化室5的温度设置高于待测样品汽化温度的温度值，进而保证待测样品在汽化室5腔体内的快速汽化，提高了对待测样品的浓度控制精度。

优选地，所述混气罐9内设置有第二加热装置，所述壳体设置有第二温控装置18，所述第二温控装置18与第二加热装置电性连接，所述第二温控装置18包括第二温度传感器和第二控制器。

在混气罐9中设置第二加热装置，控制气体混合温度，防止待测样品气体冷凝。

优选地，所述壳体设置有流量显示仪16，所述流量显示仪16电性连接所述质量流量控制器3。

通过流量显示仪16可以直观的观察到载气的进气流量，便于控制载气的浓度和流量。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。