[發明專利]一種實驗室用水蒸氣發生裝置

有效

• 申請號: 201711415672.9
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107965746B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 萬勇;趙晴晴;吳義超;李杰;張立強;吳朝陽;王偉勝
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F22B37/00;F22D5/32
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 胡鋒鋒;吳雪健

本發明的一種實驗室用水蒸氣發生裝置，屬于蒸汽發生技術領域。本發明包括輸液單元、蒸發單元和加熱爐，輸液單元包括燒杯和調速型蠕動泵；蒸發單元包括漏斗狀的水蒸氣發生器，水蒸氣發生器上端設有上穩流片與下穩流片，上穩流片與下穩流片上均勻分布有圓孔；加熱爐內設有豎直的石英管，水蒸氣發生器豎直設置于石英管內部。本發明通過調速型蠕動泵可以穩定控制蒸餾水的供給量和供給速度，水蒸氣發生器中的圓孔錯開設置的上穩流片和下穩流片可以穩定的進行蒸餾水的蒸發和防止噴濺，滿足實驗的要求。

技術領域

本發明屬于蒸汽發生技術領域，具體來說是一種實驗室用水蒸氣發生裝置。

背景技術

水蒸氣是冶金反應過程中常見的一種氣體。煉鐵工作者Lee S(Lee S,Jung J,KimK.Improvement of reduction of iron ore using hydrogen-enriched synthetic gas[J].CAMP ISIJ,2009,22(1):266-273.)和郭同來(郭同來.高爐噴吹焦爐煤氣低碳煉鐵新工藝的數學模擬[D].東北大學，2015.)通過對不同煉鐵新工藝條件下高爐內各區域物料平衡和熱平衡計算以及實驗研究發現，隨著噴煤量或噴吹天然氣比例的增加，高爐內煤氣中CO、H₂含量大幅增加，H₂還原礦石所產生的H₂O含量也隨之增加，從而導致高爐煤氣成分發生較大變化。然而，目前國內學者在使用國標GB/T4000-2008進行焦炭反應性和反應后強度測定時，并未考慮水蒸氣對焦炭溶損反應的影響，測定的焦炭反應性和反應后強度數據很難準確反映新工藝條件下高爐內的焦炭劣化情況。在實驗室中展開對水蒸氣參與反應的實驗(如焦炭與水蒸氣氣化反應)，需要實現連續微量水蒸氣的穩定供給，以保證實驗結果的精度和準確度，然而現在的實驗裝置難以實現連續微量水蒸氣的穩定供給。

經檢索，發明創造名稱為：一種控制流量的水蒸氣發生方法和裝置(申請號：201410695912.5，申請日：2014.11.26)，包括氫氣管道、氣體質量流量計、反應器、加熱爐、水蒸氣輸出管道，所述氫氣管道與所述反應器連接，用于向所述反應器內輸入氫氣；所述氣體質量流量計位于所述氫氣管道上，用于控制向所述反應器內輸入氫氣的流量；所述反應器承載有金屬氧化物顆粒，所述金屬氧化物顆粒中的金屬陽離子的氧化性強于氫離子；所述加熱爐位于所述反應器外，用于加熱所述反應器使所述金屬氧化物顆粒與氫氣發生氧化還原反應生成水蒸氣；所述水蒸氣輸出管道與所述反應器連接，用于輸出所述水蒸氣。但是該申請案由于是利用氫氣和氧化物顆粒的高溫化學反應生成水蒸氣，需耗費不少的原料和電力，且產生的水蒸氣量和產氣速率難以準確控制，無法滿足實驗室的實驗需求。

此外，發明創造名稱為：一種定量控制出口蒸氣量的水蒸氣發生裝置和使用方法(申請號：201610108677.6，申請日2016.02.26)，包括蒸氣生成器、和冷凝器，蒸氣生成器的出口通過水蒸氣輸出管與第一調節閥連接，經過第一調節閥后的管路分成兩個支路，即蒸氣出口支路和蒸氣回流支路；所述蒸氣出口支路依次經過第二調節閥和壓力表后，再經第五調節閥后輸出蒸氣；蒸氣回流支路經過第三調節閥之后與儲水箱連接。該申請案提供的裝置雖然可以實現蒸氣量的控制，但是蒸氣產生過程中的速率穩定性難以保證，無法滿足實驗室實驗的需求。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有裝置難以實現連續微量水蒸氣的穩定供給的問題，提供一種實驗室用水蒸氣發生裝置，通過調速型蠕動泵可以穩定控制蒸餾水的供給量和供給速率，水蒸氣發生器可以穩定的進行蒸發，可以進行連續微量水蒸氣的穩定供給，滿足實驗的要求。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：