本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，該裝置包括：加熱裝置，包括耐壓殼體，以及位于耐壓殼體內(nèi)的碳化硅加熱棒，鉑坩堝，所述的碳化硅加熱棒以電線與外置控制器相連接；鉑針，置于耐壓殼體內(nèi)，并位于鉑坩鍋上方作為電弧引發(fā)極，以電線與外置控制器相連接；紅外測(cè)溫探頭，安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，以電線與外置控制器相連接；采氣管，一頭安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，另一頭連接分析裝置；三通閥，一頭開口于耐壓殼體下部，一頭連接真空泵，一頭與載氣管路相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)固體物質(zhì)的氣態(tài)分析，并通過緊湊化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決了現(xiàn)有固體氣化裝置死體積大、氣化效率不高、操作繁瑣及環(huán)境污染的問題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置。
技術(shù)介紹
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的日益提高，社會(huì)生產(chǎn)對(duì)于各類工業(yè)制成品的質(zhì)量要求越來越高，特別是對(duì)于鋼鐵、有色金屬、先進(jìn)陶瓷等大宗工業(yè)原料和制成品，對(duì)其成分或含量進(jìn)行精確、定量的檢測(cè)成為監(jiān)督其生產(chǎn)的重要手段。 在固體樣品的檢測(cè)過程中，有效組分的提取過程尤為關(guān)鍵。目前對(duì)于具有較高熔點(diǎn)的固體樣品，多采用直接加熱高溫氣化法或直接高壓電弧氣化法獲得待分析組分，這些方法通常能耗大，且現(xiàn)有裝置死體積較大、氣化效率不高、操作繁瑣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提出一種體積小、氣化效率高、操作簡(jiǎn)單的用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置。本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，其特征在于，該裝置包括加熱裝置，包括耐壓殼體，以及位于耐壓殼體內(nèi)的碳化硅加熱棒，位于碳化硅加熱棒上的鉬坩堝，樣品與引弧物質(zhì)置于鉬坩堝中，所述的碳化硅加熱棒以電線與外置控制器相連接；鉬針，置于耐壓殼體內(nèi)，并位于鉬坩鍋上方作為電弧引發(fā)極，以電線與外置控制器相連接；紅外測(cè)溫探頭，安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，以電線與外置控制器相連接；采氣管，一頭安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，另一頭連接分析裝置；三通閥，一頭開口于耐壓殼體下部，一頭連接真空泵，一頭與載氣管路相連；真空泵，與所述三通閥相連；控制器，獨(dú)立設(shè)置于耐壓殼體外部，以電線分別與紅外測(cè)溫探頭、鉬針、碳化硅加熱棒兩極相連。所述的耐壓殼體為帶密封圈的密封腔體，所述的碳化硅加熱棒、鉬坩鍋、紅外測(cè)溫探頭、作為電弧引發(fā)極的鉬針均置于耐壓殼體內(nèi)。所述的碳化硅加熱棒在控制器的控制下加熱鉬坩鍋內(nèi)的樣品與引弧物質(zhì)，使其產(chǎn)生等離子體，引燃低壓電弧，達(dá)到瞬間高溫，使樣品得以分解氣化。所述的紅外測(cè)溫探頭能夠探測(cè)耐壓殼體內(nèi)的溫度，反饋至控制器，通過控制器調(diào)節(jié)不同溫度段氣化分解樣品，使得復(fù)雜組分的采樣分析成為可能。所述的載氣管路內(nèi)輸入的載氣根據(jù)待分析樣品組分選擇還原性其他或氧化性氣體。所述的分析裝置包括GC-MS，氣體IR等。本氣化裝置流量可調(diào)，便于操作維護(hù)，適合在其氣路下游搭配多種檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)分別檢測(cè)或同時(shí)檢測(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)設(shè)計(jì)一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于將樣品加熱裝置、電弧氣化裝置以及頂空導(dǎo)出裝置集成起來，并引入溫度和氣體氣氛控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)利用熱激發(fā)的等離子體引燃低壓電弧分解樣品，并可在不同溫度段氣化分解樣品，通過載氣攜帶的方式實(shí)現(xiàn)流動(dòng)進(jìn)樣，可以作為GC-MS、氣體IR等多種檢測(cè)手段的樣品前處理通用裝置，大大提高了固體樣品中復(fù)雜組分的分析效率。本專利技術(shù)的目的在于利用碳化硅加熱元件對(duì)位于鉬坩堝中的樣品及引弧物質(zhì)同時(shí)加熱，以使其產(chǎn)生等離子體的方式引燃低壓電弧，產(chǎn)生瞬間高溫，以使得待分析樣品分解、裂解并氣化，并通過載氣攜帶的方式實(shí)現(xiàn)流動(dòng)進(jìn)樣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)固體物質(zhì)的氣態(tài)分析的目的。并通過緊湊化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決了現(xiàn)有固體氣化裝置死體積大、氣化效率不高、操作繁瑣及環(huán)境污染等問題。附圖說明 圖I為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為樣品和引弧物質(zhì)，2為鉬坩堝，3為碳化硅加熱棒，4為采氣管，5為真空泵，6為鉬針，7為紅外測(cè)溫探頭，8為電弧，9為控制器，10為密封，11為三通閥，12為載氣。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例I如圖I所示，一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，包括帶密封圈10的裝置耐壓殼體(主體部分外廓)、盛裝樣品和引弧物質(zhì)I的鉬坩堝2、作為電弧引發(fā)極的鉬針6、碳化硅加熱棒3、安裝在耐壓殼體內(nèi)部的紅外測(cè)溫探頭7、真空泵5、用于引入/排出載氣的三通閥11、用于導(dǎo)出待分析氣體的采氣管4、與電路相連的外部控制器9。其中碳化硅加熱棒3、鉬坩鍋2、紅外測(cè)溫探頭7、作為電弧引發(fā)極的鉬針6均置于耐壓殼體內(nèi)，鉬坩鍋2置于碳化硅加熱棒3上，碳化硅加熱棒3通過電線與外置的控制器9連接，碳化硅加熱棒3在控制器9的控制下加熱鉬坩鍋2內(nèi)的樣品與引弧物質(zhì)1，使其產(chǎn)生等離子體，引燃低壓電弧，達(dá)到瞬間高溫，使樣品得以分解氣化；紅外測(cè)溫探頭7安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，以電線與外置控制器9相連接；采氣管4一頭安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，另一頭與本裝置下游的分析裝置如GC-MS、氣體IR等檢測(cè)器相連接；三通閥11 一頭開口于耐壓殼體下部，一頭連接真空泵5，一頭與載氣管路相連。具體實(shí)施方式的載氣入口出的三通閥11可以引入還原性、氧化性等不同氣氛的氣體作為載氣12，以實(shí)現(xiàn)不同化學(xué)環(huán)境下固態(tài)物質(zhì)成分的分析；另外，安裝在耐壓殼體內(nèi)部的紅外測(cè)溫探頭7與擁有溫度反饋裝置的外部控制器9相連，紅外測(cè)溫探頭7探測(cè)耐壓殼體內(nèi)的溫度，反饋至控制器9，通過控制器9調(diào)節(jié)不同溫度段氣化分解樣品，使得復(fù)雜組分的采樣分析成為可能。不僅可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)具體待分析物質(zhì)選擇最優(yōu)化的分解溫度，控溫裝置(紅外測(cè)溫探頭7與控制器9)還可作為裝置安全屏障。整個(gè)帶密封圈10的裝置耐壓殼體采用樣品加熱裝置、電弧氣化裝置以及頂空導(dǎo)出裝置一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得死體積優(yōu)化到最小程度，更大的提高分析效率；控制器采用耐壓殼體外獨(dú)立操作模塊，方便操作和電子元件升級(jí)換代。本
中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的具體實(shí)施方式僅是用來說明本專利技術(shù)，而并非用作為對(duì)本專利技術(shù)的限定，只要在本專利技術(shù)的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述具體實(shí)施方式的變化、變型都將落在本專利技術(shù)的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，其特征在于，該裝置包括 加熱裝置，包括耐壓殼體，以及位于耐壓殼體內(nèi)的碳化娃加熱棒，位于碳化娃加熱棒上的鉬坩堝，樣品與引弧物質(zhì)置于鉬坩堝中，所述的碳化硅加熱棒以電線與外置控制器相連接; 鉬針，置于耐壓殼體內(nèi)，并位于鉬坩鍋上方作為電弧引發(fā)極，以電線與外置控制器相連接; 紅外測(cè)溫探頭，安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，以電線與外置控制器相連接； 采氣管，一頭安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，另一頭連接分析裝置； 三通閥，一頭開口于耐壓殼體下部，一頭連接真空泵，一頭與載氣管路相連； 真空泵，與所述三通閥相連； 控制器，獨(dú)立設(shè)置于耐壓殼體外部，以電線分別與紅外測(cè)溫探頭、鉬針、碳化硅加熱棒兩極相連。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，其特征在于，所述的耐壓殼體為帶密封圈的密封腔體，所述的碳化硅加熱棒、鉬坩鍋、紅外測(cè)溫探頭、作為電弧引發(fā)極的鉬針均置于耐壓殼體內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，其特征在于，所述的碳化硅加熱棒在控制器的控制下加熱鉬坩鍋內(nèi)的樣品與引弧物質(zhì)，使其產(chǎn)生等離子體，引燃低壓電弧，達(dá)到瞬間高溫，使樣品得以分解氣化。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，其特征在于，所述的紅外測(cè)溫探頭探測(cè)耐壓殼體內(nèi)的溫度，反饋至控制器，通過控制器調(diào)節(jié)不同溫度段氣化分解樣品。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，其特征在于，所述的載氣管路內(nèi)輸入的載氣根據(jù)待分析樣品組分選擇還原性其他或氧化性氣體。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于固體材料高溫分解氣化的自熱式低壓電弧裝置，其特征在于，該裝置包括：加熱裝置，包括耐壓殼體，以及位于耐壓殼體內(nèi)的碳化硅加熱棒，位于碳化硅加熱棒上的鉑坩堝，樣品與引弧物質(zhì)置于鉑坩堝中，所述的碳化硅加熱棒以電線與外置控制器相連接；鉑針，置于耐壓殼體內(nèi)，并位于鉑坩鍋上方作為電弧引發(fā)極，以電線與外置控制器相連接；紅外測(cè)溫探頭，安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，以電線與外置控制器相連接；采氣管，一頭安裝在耐壓殼體內(nèi)表面頂部，另一頭連接分析裝置；三通閥，一頭開口于耐壓殼體下部，一頭連接真空泵，一頭與載氣管路相連；真空泵，與所述三通閥相連；控制器，獨(dú)立設(shè)置于耐壓殼體外部，以電線分別與紅外測(cè)溫探頭、鉑針、碳化硅加熱棒兩極相連。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉剛，張小沁，儲(chǔ)德韌，汪丹，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海天科化工檢測(cè)有限公司，上海化工研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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