CN209400490U - 一种变温浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变温浓缩装置，包括箱体，箱体正面设有玻璃视窗，并安装有流量积算仪、样品进、出口开关球阀、六通进样阀、样品进、出口接头，所述箱体内部安装有质量流量计；箱体内底部设有电动升降台和杜瓦罐，六通进样阀连接浓缩柱、载气进口接头和载气出口接头；样品进口接头依次连接质量流量计和样品进口开关球阀，样品进口开关球阀连接六通进样阀，六通进样阀再依次连接样品出口开关球阀和样品出口接头。本实用新型通过浓缩装置将样品中的主组分大部分放空，将杂质提浓，通过气相色谱仪检测，可以和任何色谱仪匹配连接，对于普通的气相色谱仪，也可以检测含量很低的样品，相当于仪器的灵敏度提高了千万倍。

Description

一种变温浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及浓缩装置，尤其涉及一种变温浓缩装置。

背景技术

现有技术在进行气相色谱分析中，都采用的直接分析，在进行痕量分析时一般采用的方法是增加进样量或者使用更高灵敏度的检测器，但最低检测限也就到几十个ppb。在一些科研或者专项研究中对于杂质的检测限要求到ppt甚至更低的级别，这时候就需要一些对样品预先进行提浓在解析进行分析，相当于将样品杂质含量提高了上百倍，上千倍。尤其是一些燃料氢的研究中，对于气体的纯度有更高的要求，低温浓缩装置可以完成这种要求的分析。因此，研发一种变温浓缩装置，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种变温浓缩装置。

本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种变温浓缩装置，包括箱体，箱体正面设有玻璃视窗，并安装有流量积算仪、样品进口开关球阀、样品出口开关球阀、六通进样阀、样品进口接头和样品出口接头，所述箱体内部安装有质量流量计，所述质量流量计位于流量积算仪一侧，并通过电缆与流量积算仪连接；

所述箱体内底部设有安装板，安装板上设有电动升降台，电动升降台的台面上设有杜瓦罐，杜瓦罐设有杜瓦罐瓶塞；

所述六通进样阀的1号接口和4号接口通过不锈钢管穿过杜瓦罐瓶塞并连接浓缩柱；

所述六通进样阀的2号接口通过不锈钢管连接载气进口接头，六通进样阀的3号接口通过不锈钢管连接载气出口接头；

所述样品进口接头通过不锈钢管道连接质量流量计，再连接至样品进口开关球阀，样品进口开关球阀连接六通进样阀的6号接口，六通进样阀的5号接口通过不锈钢管道连接样品出口开关球阀，再连接至样品出口接头。

进一步地，所述箱体采用铝合金型材拼装而成，表面喷塑处理，箱体的尺寸为450mm×350mm×750mm。前面安装开关球阀和六通阀，预留透明玻璃视窗，可观察液氮罐升降情况。后面可开门，方便液氮罐更换和补液。

进一步地，所述质量流量计和流量积算仪采用七星华创的D08系列，可完全满足实验要求。

进一步地，所述质量流量计进气口和出气口均为1/8卡套管接头，通过数据线和流量积算仪连接，通过积算仪设置质量流量计的瞬时流量，读取浓缩过程中的浓缩体积。

进一步地，所述杜瓦罐为容积大约2L的罐体，内径12cm，外径15cm，高15cm，外层不锈钢包裹，两侧安装有把手，主要盛放液氮。

进一步地，所述杜瓦罐瓶塞为一上大下小的梯形结构，通过螺杆固定在机箱顶部，螺杆连接处加弹簧，可以有5mm的活动间隙，可保证杜瓦罐升起时能刚好密封又不会顶住杜瓦罐，中间通气路管道，下面连接浓缩柱。

进一步地，所述升降台为一个大小230mm×230mm的电动升降台，通过线控把手控制升降，升降高度可达28cm。边上安装限位开关，可控制升降高度。

进一步地，所述六通进样阀为VICI 的手动六通阀，用于控制浓缩和解析过程的切换阀。

进一步地，所述开关球阀为SWAGELOK的1/8英寸的球阀。控制样品浓缩过程中空气倒吸进去。

本实用新型的工作原理：

所述装置的操作步骤如下：将样品气用1/8英寸不锈钢管与装置的样品载气进口相连，如果样品气大于5bar，需用合适减压阀减压至5bar以下，并用样品气充分置换气路。打开仪器电源，预热15min，必要时要对质量流量控制器进行调零。将六通进样阀置于取样位置，打开装置上的样品气进、出口阀，并打开质量流量控制器的自动阀，设置样品气流速到适当值。第一次进样前用不少于500ml的样品气吹扫浓缩柱，充分置换，以使取得的样品具有代表性。关闭样品气出口阀，并记录质量流量计此时显示的累计流量数值V0。将液氮罐置于升降台上，按下控制手柄上的上升键，缓缓升高液氮浴。上升到速度以保证质量流量计显示的瞬时流量不大于设置流量，防止产生负压。当浓缩柱完全置于液氮浴中，垫气过程结束，打开样品气出口阀，使样品气不断流过浓缩柱。当质量流量计显示的累计流量到达预定的体积数V1后，迅速转动六通进样阀至进样位置。V1-V0=Vi即为采样浓缩体积。迅速取下液氮浴，利用室温将浓缩柱内所吸附的样品解析出来，通过载气带入色谱柱进行分析测定。将六通进样阀置于取样位置，关闭样品气进口阀，待质量流量计显示的瞬时流量为零后，关闭样品气出口阀。一次低温浓缩分析过程结束。

本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型通过浓缩装置将样品中的主组分大部分放空，将杂质提浓，通过气相色谱仪检测，可以和任何色谱仪匹配连接，对于普通的气相色谱仪，也可以检测含量很低的样品，相当于仪器的灵敏度提高了千万倍。本装置结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型的背面内部结构示意图。

图2是本实用新型的正面结构示意图。

图3是本实用新型浓缩过程气路连接示意图。

图4是本实用新型解析过程气路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详述。

如图1、图2所示，一种变温浓缩装置，包括箱体1，箱体1正面设有玻璃视窗2，并安装有流量积算仪3、样品进口开关球阀4、样品出口开关球阀5、六通进样阀6、样品进口接头7和样品出口接头8，所述箱体1内部安装有质量流量计9，所述质量流量计9位于流量积算仪3一侧，并通过电缆与流量积算仪3连接；

所述箱体1内底部设有安装板10，安装板10上设有电动升降台11，电动升降台11的台面上设有杜瓦罐12，杜瓦罐12设有杜瓦罐瓶塞16；

所述六通进样阀6的1号接口和4号接口通过不锈钢管穿过杜瓦罐瓶塞16并连接浓缩柱13；

所述六通进样阀6的2号接口通过不锈钢管连接载气进口接头14，六通进样阀6的3号接口通过不锈钢管连接载气出口接头15；

所述样品进口接头7通过不锈钢管道连接质量流量计9，再连接至样品进口开关球阀4，样品进口开关球阀4连接六通进样阀6的6号接口，六通进样阀6的5号接口通过不锈钢管道连接样品出口开关球阀5，再连接至样品出口接头8。

进一步地，所述箱体采用铝合金型材拼装而成，表面喷塑处理，箱体的尺寸为450mm×350mm×750mm。前面安装开关球阀和六通阀，预留透明玻璃视窗，可观察液氮罐升降情况。后面可开门，方便液氮罐更换和补液。

进一步地，所述质量流量计和流量积算仪采用七星华创的D08系列，可完全满足实验要求。

进一步地，所述质量流量计进气口和出气口均为1/8卡套管接头，通过数据线和流量积算仪连接，通过积算仪设置质量流量计的瞬时流量，读取浓缩过程中的浓缩体积。

进一步地，所述杜瓦罐为容积大约2L的罐体，内径12cm，外径15cm，高15cm，外层不锈钢包裹，两侧安装有把手，主要盛放液氮。

进一步地，所述杜瓦罐瓶塞为一上大下小的梯形结构，通过螺杆固定在机箱顶部，螺杆连接处加弹簧，可以有5mm的活动间隙，可保证杜瓦罐升起时能刚好密封又不会顶住杜瓦罐，中间通气路管道，下面连接浓缩柱。

进一步地，所述升降台为一个大小230mm×230mm的电动升降台，通过线控把手控制升降，升降高度可达28cm。边上安装限位开关，可控制升降高度。

进一步地，所述六通进样阀为VICI 的手动六通阀，用于控制浓缩和解析过程的切换阀。

进一步地，所述开关球阀为SWAGELOK的1/8英寸的球阀。控制样品浓缩过程中空气倒吸进去。

本实用新型的工作原理：

所述装置的操作步骤如下：将样品气用1/8英寸不锈钢管与装置的样品载气进口相连，如果样品气大于5bar，需用合适减压阀减压至5bar以下，并用样品气充分置换气路。打开仪器电源，预热15min，必要时要对质量流量控制器（图中未示）进行调零。将六通进样阀置于取样位置，打开装置上的样品气进、出口阀（图中未示），并打开质量流量控制器的自动阀，设置样品气流速到适当值。第一次进样前用不少于500ml的样品气吹扫浓缩柱，充分置换，以使取得的样品具有代表性。关闭样品气出口阀（图中未示），并记录质量流量计此时显示的累计流量数值V0。将液氮罐（杜瓦罐）置于升降台上，按下控制手柄上的上升键，缓缓升高液氮浴。上升到速度以保证质量流量计显示的瞬时流量不大于设置流量，防止产生负压。当浓缩柱完全置于液氮浴中，垫气过程结束，打开样品气出口阀（图中未示），使样品气不断流过浓缩柱。当质量流量计显示的累计流量到达预定的体积数V1后，迅速转动六通进样阀至进样位置。V1-V0=Vi即为采样浓缩体积。迅速取下液氮浴，利用室温将浓缩柱内所吸附的样品解析出来，通过载气带入色谱柱进行分析测定。将六通进样阀置于取样位置，关闭样品气进口阀（图中未示），待质量流量计显示的瞬时流量为零后，关闭样品气出口阀（图中未示）。一次低温浓缩分析过程结束。

如图3所示，样品进出口为一个1/8英寸的卡套两通接头，样品进口接头用不锈钢管道连接到质量流量计，再连接到样品进开关球阀，经过质量流量计连接到六通进样阀的6号接口。样品出口接头连接到样品出开关球阀，再连接到六通进样阀的5号接口。浓缩柱和六通进样阀的1号接口和4号接口连接，六通进样阀的2号接口和载气进连接，3号接口和载气出连接。

所述装置的样品浓缩过程如图3所示，样品气经过质量流量计和开关阀进入到浓缩柱不断浓缩。样品浓缩到预定倍数后依次关闭样品进开关球阀和样品出开关球阀。

所述装置的样品解析过程如图4所示，浓缩柱中解析出的样品气和载气连通，被载气带到分析仪中分析。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种变温浓缩装置，其特征在于：包括箱体，箱体正面设有玻璃视窗，并安装有流量积算仪、样品进口开关球阀、样品出口开关球阀、六通进样阀、样品进口接头和样品出口接头，所述箱体内部安装有质量流量计，所述质量流量计位于流量积算仪一侧，并通过电缆与流量积算仪连接；

所述箱体内底部设有安装板，安装板上设有电动升降台，电动升降台的台面上设有杜瓦罐，杜瓦罐设有杜瓦罐瓶塞；

所述六通进样阀的1号接口和4号接口通过不锈钢管穿过杜瓦罐瓶塞并连接浓缩柱；

所述六通进样阀的2号接口通过不锈钢管连接载气进口接头，六通进样阀的3号接口通过不锈钢管连接载气出口接头；

所述样品进口接头通过不锈钢管道连接质量流量计，再连接至样品进口开关球阀，样品进口开关球阀连接六通进样阀的6号接口，六通进样阀的5号接口通过不锈钢管道连接样品出口开关球阀，再连接至样品出口接头。

2.根据权利要求1所述的一种变温浓缩装置，其特征在于：所述箱体采用铝合金型材拼装而成，表面喷塑处理，箱体的尺寸为450mm×350mm×750mm。

3.根据权利要求1所述的一种变温浓缩装置，其特征在于：所述质量流量计进气口和出气口均为1/8卡套管接头，通过数据线和流量积算仪连接。

4.根据权利要求1所述的一种变温浓缩装置，其特征在于：所述杜瓦罐为容积2L的罐体，内径12cm，外径15cm，高15cm，外层不锈钢包裹，两侧安装有把手。

5.根据权利要求1所述的一种变温浓缩装置，其特征在于：所述杜瓦罐瓶塞为一上大下小的梯形结构，通过螺杆固定在机箱顶部。

6.根据权利要求1所述的一种变温浓缩装置，其特征在于：所述升降台为一个大小230mm×230mm的电动升降台。

7.根据权利要求1所述的一种变温浓缩装置，其特征在于：所述六通进样阀为VICI 的手动六通阀。

8.根据权利要求1所述的一种变温浓缩装置，其特征在于：所述开关球阀为SWAGELOK的1/8英寸的球阀。