一种封闭式真空加热赶酸装置

1.本实用新型属于化学试剂处理装置领域，具体涉及一种封闭式真空加热赶酸装置。


背景技术：

2.在元素分析技术中，通常需要对待检测样品进行前处理。在原子光谱吸收和等离子发射光谱分析方法中，常用的前处理方法是消解法，以溶解样品及去除样品中的干扰杂质，消解法一般需要加酸处理，但样品中的酸在样品分析过程中会影响分析结果的准确性，同时会对仪器造成一定的腐蚀。因此，有必要在样品分析前去除样品溶液中含有的酸。
3.现有赶酸装置采用常压加热方法，需要较长的加热时间才能将样品液中的酸去除，对样品组分影响较大，同时加热过程中蒸发的酸雾对实验人员、实验设备及环境造成严重的危害。因此，亟需一种处理效率高、环境污染小、自动化程度高的赶酸装置。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种封闭式真空加热赶酸装置。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：包括石墨加热装置，石墨加热装置上表面设置有密封装置，所述密封装置出口通过气管依次连接有半导体制冷装置、第二缓冲装置、活性炭吸附装置和真空泵；所述密封装置包括汇流空腔，所述汇流空腔底部贯穿设置有多个密封件，所述密封件贯穿设置有通气管，所述通气管连通汇流空腔和石墨加热装置上样品管，所述密封件下部为实心球冠。
6.优选的：所述石墨加热装置与半导体制冷装置之间还设置有第一缓冲装置，所述第一缓冲装置缓冲气管冷凝的酸液。
7.优选的：所述石墨加热装置包括石墨加热主体，所述石墨加热主体上设置有多个与所述密封件相对应的管槽，所述管槽容纳样品管，所述密封件下部与样品管管口相抵密封样品管。
8.优选的：包括可密封的箱体，所述箱体底部通过支架固定设置有石墨加热装置，所述半导体制冷装置设置在石墨加热装置上方，且固定设置在所述箱体内侧壁上；所述第一缓冲装置、第二缓冲装置、活性炭吸附装置和真空泵均设置在箱体外侧壁上。
9.优选的：所述密封装置上表面还设置有压紧机构，所述压紧机构一端与所述箱体铰接，另一端与所述箱体卡扣连接。
10.优选的：所述箱体外侧壁上固定设置有第一放置板，所述第一放置板上开设有两个第一螺纹通孔，一所述第一螺纹通孔上端通过气管与密封装置连接，其下端通过管道连接件与第一缓冲装置入口管连接；另一所述第一螺纹通孔上端通过气管与半导体制冷装置连接，其下端通过管道连接件与第一缓冲装置出口管连接。
11.优选的：所述箱体外侧壁上固定设置有第二放置板，所述第二放置板上开设有两
个第二螺纹通孔，一所述第二螺纹通孔上端通过气管与半导体制冷装置连接，其下端通过管道连接件与第二缓冲装置入口管连接；另一所述第二螺纹通孔上端通过气管与活性炭吸附装置连接，其下端通过管道连接件与第二缓冲装置出口管连接。
12.本实用新型具有以下有益效果：采用石墨加热装置对样品管内的溶液进行加热，热平衡性非常好，可保证各样品管的温度均匀性，使蒸发速率平衡一致。半导体制冷装置低温冷凝酸雾，冷凝温度可以达到-5℃，能够确保95％以上的酸雾被冷凝成液体，半导体制冷装置出口的气体通过气管进入第二缓冲装置，第二缓冲装置储存通过半导体制冷装置冷凝下来的酸液。活性炭吸附装置出口管路上设置有真空泵，使整个赶酸装置处于负压条件下，真空环境降低了酸液的沸点，提高了酸的挥发效率。密封装置上设置有汇流空腔，汇流空腔底部贯穿有多个密封件，密封件下部为实心球冠，保证了样品管与密封装置间的密封性能。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体结构示意图；
14.图2为本实用新型的侧面结构示意图；
15.图3为图2中a局部结构示意图；
16.图4为本实用新型半导体制冷组件的结构示意图。
17.附图中标记：箱体1、石墨加热主体2、管槽3、支架4、气管5、第一缓冲装置6、第一放置板7、半导体制冷主体8、制冷管9、制冷槽10、电力控制装置11、第二缓冲装置12、第二放置板13、活性炭吸附装置14、真空泵15、散热窗16、样品管17、密封装置18、密封件19、汇流空腔20、通气管21。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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实用新型，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实用新型的限制。
20.本实用新型公开了一种封闭式真空加热赶酸装置，包括石墨加热装置，石墨加热装置上表面设置有密封装置18，所述密封装置18出口通过气管5依次连接有第一缓冲装置6、半导体制冷装置、第二缓冲装置12、活性炭吸附装置14和真空泵15。采用石墨加热装置对样品管17内的溶液进行加热，石墨导热性远远优于铝合金等金属，热平衡性非常好，可保证各样品管17的温度均匀性，使蒸发速率平衡一致。整个装置的气体管路处于密封状态，石墨加热装置出口的气体通过气管5进入第一缓冲装置6，第一缓冲装置6储存通过气管5冷凝下来的酸液；第一缓冲装置6出来的气体通过气管5进入半导体制冷装置，此处采用低温冷凝酸雾，冷凝温度可以达到-5℃，能够确保95％以上的酸雾被冷凝成液体；半导体制冷装置出口的气体通过气管进入第二缓冲装置12，第二缓冲装置12储存通过半导体制冷装置冷凝下
来的酸液；第二缓冲装置12出来的气体通过气管5进入活性炭吸附装置14，采用活性炭吸附残存的酸气，活性炭吸附装置14出口管路上设置有真空泵15，使整个赶酸装置处于负压条件下，真空环境降低了酸液的沸点，提高了酸的挥发效率。
21.如图1-4所示，一种封闭式真空加热赶酸装置包括可密封的箱体1，所述箱体1底部固定设置有支架4，所述支架4上端固定设置有石墨加热装置，所述半导体制冷装置设置在石墨加热装置上方，且固定设置在所述箱体1内侧壁上；所述第一缓冲装置6、第二缓冲装置12、活性炭吸附装置14和真空泵15均设置在箱体1外侧壁上。箱体1侧壁上还设置有散热窗16，所述散热窗16的设置位置应位于半导体制冷装置附近，利于箱体1内部散热。
22.进一步的，所述密封装置18包括汇流空腔20，所述汇流空腔20底部贯穿设置有多个密封件19，所述密封件19用于密封样品管17，所述密封件19贯穿设置有通气管21，所述通气管21连通汇流空腔20和石墨加热装置上的样品管17，样品管17内的气体只能通过密封件19的通气管21进入汇流空腔20内，所述汇流空腔20一侧开设有通孔，所述通孔另一侧通过气管5与第一缓冲装置6连接。为了与样品管17管口相适应，且实现密封性能，所述密封件19下部为实心球冠。为了密封时不损坏样品管17的管口，所述密封件19下端伸出密封装置18的部分由弹性橡胶材料制成。
23.进一步的，所述石墨加热装置包括石墨加热主体2，所述石墨加热主体2上设置有多个与所述密封件19相对应的管槽3，所述管槽3容纳样品管17，所述密封件19下部与样品管17管口相抵密封样品管17。需要说明的是，管槽3与密封件19的数量相同，且为了更好的实现密封性能，样品管17放置在管槽3中时，样品管17上端应伸出管槽3一部分，使密封件19与样品管17管口相抵时，密封装置18与石墨加热主体2之间留有一定空隙，才能更好地密封样品管17。多个样品管17内的酸液加热后蒸发经密封件19的通气管21进入汇流空腔20，然后从汇流空腔20的通孔流出进入第一缓冲装置6中。
24.进一步的，为了将密封装置18更好地压紧在石墨加热装置上，所述密封装置18上表面还设置有压紧机构，所述压紧机构一端与所述箱体1铰接，另一端与所述箱体1卡扣连接。使用时，打开压紧机构，先将密封装置18放置于石墨加热装置上表面，再通过压紧机构将密封装置18紧紧压在石墨加热装置上，压紧机构通过卡扣连接与箱体1固定。
25.进一步的，所述箱体1外侧壁上固定设置有第一放置板7，所述第一放置板7上开设有两个第一螺纹通孔，一所述第一螺纹通孔上端通过气管5与密封装置18连接，其下端通过管道连接件与第一缓冲装置6入口管连接；另一所述第一螺纹通孔上端通过气管5与半导体制冷装置连接，其下端通过管道连接件与第一缓冲装置6出口管连接。使用后，将第一缓冲装置6将第一放置板7上取下，倒出第一缓冲装置6内的酸液，再将第一缓冲装置6固定在第一放置板7上，以便下一次使用。
26.进一步的，所述箱体1外侧壁上固定设置有第二放置板13，所述第二放置板13上开设有两个第二螺纹通孔，一所述第二螺纹通孔上端通过气管5与半导体制冷装置连接，其下端通过管道连接件与第二缓冲装置12入口管连接；另一所述第二螺纹通孔上端通过气管5与活性炭吸附装置14连接，其下端通过管道连接件与第二缓冲装置12出口管连接。使用后，将第二缓冲装置12将第二放置板13上取下，倒出第二缓冲装置12内的酸液，再将第二缓冲装置12固定在第二放置板13上，以便下一次使用。
27.进一步的，所述半导体制冷装置包括半导体制冷主体8以及控制半导体制冷主体8
工作的电力控制装置11，所述半导体制冷主体8设置有蛇形的制冷槽10，所述制冷槽10内放置制冷管9，所述制冷管9入口通过气管5与第一缓冲装置6出口连接，制冷管9出口通过气管5与第二缓冲装置12入口连接。采用蛇形的制冷管9，能够在有限空间内增加气体的制冷时间，使更多的酸性气体冷凝下来。
28.需要说明的是，整个赶酸装置中所有的用电设备通过一个总控制系统控制，石墨加热装置、半导体制冷装置、真空泵15的电源线路均与总控制系统的电源线路连接，它们的信号线路均与总控制系统的信号控制线路连接。本实用新型的信号连接和电源均属于现有技术，此处不再赘述，特此声明。总控制系统上设置有一个总的开关，打开开关，就能够启动石墨加热装置、半导体制冷装置、真空泵15开始工作，并且能够实现这些设备具体工作参数控制。
29.一种封闭式真空加热赶酸装置的工作过程：使用时，打开压紧机构，取下密封装置18，将样品管17放置在管槽3内，对准密封件19与样品管17的位置，将密封装置18压紧在石墨加热装置上，通过卡扣连接将压紧机构扣紧在箱体1上，启动赶酸装置。石墨加热装置加热样品管17内的溶液，使样品管17内的酸挥发出来，挥发的酸经密封件19进入汇流空腔20内汇合，然后经气管5进入第一缓冲装置6，第一缓冲装置6缓冲储存气管5中冷凝的酸液，未冷凝的酸经气管进入半导体制冷装置中冷却，冷却后的酸液经过气管5进入第二缓冲装置12，第二缓冲装置12缓冲储存半导体制冷装置中冷凝的酸液，其中95％以上的酸雾冷凝下来，部分未冷凝的酸雾经气管进入活性炭吸附装置14，活性炭吸附装置14吸附酸雾后的气体经过真空泵15后排出。
30.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。