全文摘要
本实用新型提出一种应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，包括，依次通过气密管连接的：高纯氧气入口、气泵、两段管式炉和吸收瓶；所述两段管式炉包括靠近吸收瓶的恒温炉和靠近气泵的样品炉；所述恒温炉内的气密管为螺旋型。本实用新型及其优选装置在双管式炉汞富集装置基础上，改变恒温炉内管道的管型，将位于恒温炉内的管型改为螺旋形细径，在载气流量不变的情况下，增大了样品炉出口的气流流速，使得样品炉内产生的TVOC能够尽快地进入恒温炉内，继续加热而与载气氧气反应去除，而不至于在样品炉出口因温度降低而沉降在样品炉出口内壁，使TVOC中夹带的部分元素汞也随之沉淀导致回收率损失。
主设计要求
1.一种应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，其特征在于，包括，依次通过气密管连接的：高纯氧气入口、气泵、两段管式炉和吸收瓶；所述两段管式炉包括靠近吸收瓶的恒温炉和靠近气泵的样品炉；所述恒温炉内的气密管为螺旋型。
设计方案
1.一种应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，其特征在于，包括，依次通过气密管连接的：高纯氧气入口、气泵、两段管式炉和吸收瓶；所述两段管式炉包括靠近吸收瓶的恒温炉和靠近气泵的样品炉；所述恒温炉内的气密管为螺旋型。
2.根据权利要求1所述的应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，其特征在于：所述恒温炉内的气密管的管径小于样品炉内的气密管的管径。
3.根据权利要求2所述的应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，其特征在于：所述恒温炉出气口处的气密管的管径等于样品炉入气口处的气密管的管径。
4.根据权利要求3所述的应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，其特征在于：所述两段管式炉内的气密管为石英管，其中恒温炉内的石英管为螺旋型石英管。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于汞富集装置领域，尤其涉及一种应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置。
背景技术
现有主流的双管式炉汞富集装置主要采用双段管式炉热解，吸收液富集的方法。装置一般由高纯氧气、石英管、两段管式炉、吸收瓶和连接气路组成。现有技术中与本申请提案最为接近的技术方案如说明书附图图1所示。
工作时，将待测样品放置于样品炉所在位置的石英管内，连接并保证气路密封。样品炉与恒温炉同时升温，前者100 min升到900℃，保持80 min；后者60 min升到900℃，保持120 min。此过程中样品中的汞被热解释放，由高纯氧气以10 mL\/min的流速推动，经过恒温炉包覆的石英管进入吸收瓶，由酸性高锰酸钾富集。
该现有技术方案存在一处主要的技术缺陷。即当处理的样品所含有机物较高时，在热解的过程中极易产生不完全燃烧的TVOC，而这些还原性的TVOC进入吸收液后会迅速耗尽高锰酸钾使之完全褪色，导致汞回收率严重下降。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足和空白，本实用新型采用以下技术方案：
一种应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，其特征在于，包括，依次通过气密管连接的：高纯氧气入口、气泵、两段管式炉和吸收瓶；所述两段管式炉包括靠近吸收瓶的恒温炉和靠近气泵的样品炉；所述恒温炉内的气密管为螺旋型。
优选地，所述恒温炉内的气密管的管径小于样品炉内的气密管的管径。
优选地，所述恒温炉出气口处的气密管的管径等于样品炉入气口处的气密管的管径。
优选地，所述两段管式炉内的气密管为石英管，其中恒温炉内的石英管为螺旋型石英管。
本实用新型及其优选装置在双管式炉汞富集装置基础上，改变恒温炉内管道的管型，将位于恒温炉内的管型改为螺旋形细径，在载气流量不变的情况下，增大了样品炉出口的气流流速，使得样品炉内产生的TVOC能够尽快地进入恒温炉内，继续加热而与载气氧气反应去除，而不至于在样品炉出口因温度降低而沉降在样品炉出口内壁，使TVOC中夹带的部分元素汞也随之沉淀导致回收率损失。
同时，螺旋型细径的设计增加了气体的受热面积，较高的流速也使流体内部的湍动程度增加，使得受热的均匀程度更好，从而氧化反应对TVOC的去除率也更好。
本实用新型装置的设计结构简单易行，不仅适用于高有机质样品，也使用于一般的热解样品，易于改造推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
图1为现有技术结构示意图；
图2为现有技术石英管结构示意图；
图3为本实用新型实施例整体结构示意图；
图4为本实用新型实施例采用的螺旋型石英管结构示意图；
图中：1-高纯氧气入口；11-气泵；2-样品炉；3-恒温炉；4-石英管；41-螺旋型石英管；5-吸收瓶。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：
如图1、图2所示，在现有技术当中，样品炉2和恒温炉3内设置有石英管4，该种结构存在热解的过程中极易产生不完全燃烧的TVOC的问题。
如图3、图4所示，本实施例提供装置的方案包括，依次通过气密管连接的：高纯氧气入口1、气泵11、两段管式炉和吸收瓶5；两段管式炉包括靠近吸收瓶5的恒温炉2和靠近气泵11的样品炉3，两段管式炉内替换为螺旋型石英管41。
该种螺旋型石英管41的特征在于，其位于恒温炉2内的管径小于样品炉3内的管径，且恒温炉2出气口处的管径等于样品炉3入气口处的管径。在本实施例中，通过细径的螺旋型结构，在载气流量不变的情况下，增大了样品炉3出口的气流流速，使得样品炉内产生的TVOC能够尽快地进入恒温炉2内，继续加热而与载气氧气反应去除，而不至于在样品炉3出口因温度降低而沉降在样品炉3出口内壁，使TVOC中夹带的部分元素汞也随之沉淀导致回收率损失。同时，螺旋型细径的设计增加了气体的受热面积，较高的流速也使流体内部的湍动程度增加，使得受热的均匀程度更好，从而氧化反应对TVOC的去除率也更好。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的应用于高有机质样品的螺旋出口管式炉热解装置，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920303654.X
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:35(福建)
授权编号:CN209927575U
授权时间:20200110
主分类号:G01N1/40
专利分类号:G01N1/40;G01N1/44
范畴分类:31E;
申请人:厦门大学嘉庚学院
第一申请人:厦门大学嘉庚学院
申请人地址:363105 福建省漳州市龙海市经济开发区
发明人:孙鲁闽;叶玉婷;陈微佳;张馨月;饶珊
第一发明人:孙鲁闽
当前权利人:厦门大学嘉庚学院
代理人:蔡学俊;丘鸿超
代理机构:35100
代理机构编号:福州元创专利商标代理有限公司 35100
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计