[發(fā)明專利]一種平衡加壓式高效消解裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310146089.8
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103223320A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章明洪;劉剛;張小沁;盛夏
• 申請（專利權(quán)）人: 上海天科化工檢測有限公司;上海化工研究院
• 主分類號: B01J3/00
• 分類號: B01J3/00;G01N1/44
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種消解裝置，尤其是涉及一種平衡加壓式高效消解裝置。

背景技術(shù)

在定性或定量的化學(xué)分析中，對某些元素的分析可采用一種消解的方式進行前處理，即在酸性介質(zhì)、氧化劑存在的條件下加熱，消解有機物，使所測元素轉(zhuǎn)化為簡單的無機陽離子形式。消解可避免某些干擾，保證測試結(jié)果的準確性，消解的方式通常有兩種：

1、常規(guī)消解，試驗樣品置于玻璃燒杯中，加入消化劑后通常采用電爐或電熱板加熱。缺點在于溶液在蒸發(fā)時不但造成大量的熱損耗，而且容易造成溶液起泡溢出，導(dǎo)致實驗失敗。

2、微波消解，試驗樣品置于微波消化管中，加入消化劑后置于微波消解儀中進行微波消解。缺點在于存在微波泄露而危害人身健康、消化管壓力傳感系統(tǒng)失控導(dǎo)致壓力異常升高而發(fā)生爆炸的危險、個別消化管密封泄漏而引入實驗誤差。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用在一個整體的加壓容器內(nèi)同時消解多個樣品的方式來完成樣品的消化前處理，解決了消化實驗時因溶液起泡外溢或消化管密封泄漏而影響實驗結(jié)果，避免了因微波泄露、壓力失控等情況導(dǎo)致的安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于化學(xué)分析時樣品前處理的平衡加壓式高效消解裝置，以解決在消化實驗過程中發(fā)生的溶液起泡外溢、消化管密封泄漏、微波泄露、壓力失控等事故。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種平衡加壓式高效消解裝置，該裝置包括壓力容器、加壓單元、加熱塊、加熱電阻絲、空氣降溫管路、空壓機、樣品管及出氣管；

所述的加壓單元與壓力容器連通，為壓力容器加壓，所述的加熱塊設(shè)在壓力容器內(nèi)，所述的加熱電阻絲與加熱塊連接，對加熱塊加熱，所述的空氣降溫管路穿插在加熱塊內(nèi)部，對加熱塊降溫，所述的空氣降溫管路的一端與設(shè)在壓力容器外部的空壓機連接，另一端延伸到壓力容器的外部，所述的樣品管插在加熱塊上，所述的出氣管的一端設(shè)在壓力容器內(nèi)部，另一端延伸到壓力容器外部。

所述的加壓單元包括高壓氣源及進氣管，所述的高壓氣源通過進氣管與壓力容器連通，所述的進氣管上設(shè)有減壓閥和進氣穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥，高壓氣源提供空氣或其它惰性保護氣體，減壓閥用于調(diào)節(jié)高壓氣源的出口壓力，進氣穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥用于穩(wěn)定壓力容器中的壓力。當(dāng)壓力容器中的壓力低于設(shè)計值時，進氣穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥自動打開并向壓力容器中補充氣體，使其壓力上升。

所述的加熱塊上開設(shè)有蜂巢狀樣品管孔，所述的樣品管插在樣品管孔內(nèi)。

所述的加熱塊為鋁制加熱塊。

該裝置還包括溫度傳感控制器與壓力傳感器，所述的溫度傳感控制器設(shè)在壓力容器的外側(cè)并與加熱塊連接，溫度傳感控制器用于顯示并控制加熱塊的溫度；所述的壓力傳感器設(shè)在壓力容器的頂部并與壓力容器內(nèi)部連通，壓力傳感器用于顯示壓力容器中的壓力。

所述的壓力容器的頂端設(shè)有安全閥，當(dāng)壓力容器中的壓力高于安全設(shè)定值時，可通過安全閥向室外排放氣體，以保證系統(tǒng)安全。

出氣管位于壓力容器外部的一端與氣體處理器連接，所述的氣體處理器與出氣管之間設(shè)有出氣穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥和手動旁路閥，所述的出氣穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥用于穩(wěn)定壓力容器中的壓力，當(dāng)壓力容器中的氣體因加熱而使壓力高于設(shè)計值時，出氣穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥自動打開并排放出部分氣體，使其壓力下降。當(dāng)實驗結(jié)束或出現(xiàn)意外情況時，可通過手動旁路閥調(diào)節(jié)排放壓力容器中的氣體。

所述的氣體處理器內(nèi)部裝填吸附過濾介質(zhì)，使排放室外的氣體符合環(huán)保要求。

所述的空壓機與空氣降溫管路之間設(shè)有膨脹節(jié)流閥，膨脹節(jié)流閥用于對空壓機出口的冷卻用空氣進行減壓膨脹降溫，同時可控制空氣壓力。

所述的壓力容器為帶蓋的密封結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：

1、采用在加熱前用有一定壓力的氣源對壓力容器進行充氣加壓，使加熱過程始終在一定壓力的條件下進行，從而提高了消化劑的沸點。因此消解過程可在消化劑溶液無沸騰的情況下進行，溶液不會外溢、減量，確保了測試結(jié)果的準確性。

2、不必像微波消化管那樣對樣品管進行逐個密封，所有的樣品管都在壓力容器中，處于相同的壓力環(huán)境中，壓力的大小可以通過穩(wěn)壓閥進行調(diào)節(jié)，保證消解過程中各個樣品管所處的條件一致，避免因壓力不同造成實驗結(jié)果誤差，也避免壓力失去控制造成事故。

3、在加壓時樣品管內(nèi)外受到的壓力是平衡一致的，因此樣品管可使用普通的玻璃試管，降低了實驗成本。