CN101308069A - 用于微型反应分析装置的流体混合器 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种具有减小微型反应分析装置中不同流体切换进样时的死体积作用及具有消除流体混合时液体进样或少量气体进样产生的脉冲现象作用的用于微型反应分析装置的流体混合器。本发明包括混合室、主输入管、输出管和一支以上辅输入管，主输入管与混合室前端相连通；输出管与混合室后端相连通；辅输入管在混合室的中前端进入混合室，伸入到混合室内部的辅输入管的前端管道弯向输出管方向；在主输入管和辅输入管上靠近混合室处按各输入管流体流动的方向均依次设有单向阀和截止阀。其中，混合室前端内腔呈喇叭状，混合室后端内腔呈漏斗状；在混合室的外侧可设加热套。本发明具有结构简单、体积小、容易制造、经济适用等特点。
Description
技术领域
本发明涉及流体混合器技术领域，特别是一种具有减小微型反应分析装置中不同流体切换进样时的死体积作用及具有消除流体混合时液体进样或少量气体进样产生的脉冲现象作用的用于微型反应分析装置的流体混合器。
背景技术
微型反应分析装置中由于流体的混合而涉及到流体混合器的使用。而目前微型反应分析装置中的流体混合器，由于流体进入混合室前的入口管道控制阀件的设置不合理，而导致不同流体切换进样时由于流体的扩散作用产生的死体积过大，延缓了流体的置换时间，久久不能消除原来通入流体的干扰；并且由于流体管道进入混合室的入口位置和形状设计不合理，在气-液混合时液相进样或气-气混合时少量气体进样的情况下，因气阻产生脉冲进样现象而导致流体混合不均匀等诸多弊端。为了消除上述不利因素，曾有设计在混合室内安装几十甚至几百米长的毛细管或在混合室填充颗粒物或在混合室内安装分流板及层板结构体，但存在结构较复杂、生产难度较大等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有的流体混合器所存在的在不同流体切换进样时死体积过大、在流体混合时液体进样或少量气体进样的情况下流体混合不均匀的不足之处，提供一种结构简单能减小不同流体切换进样时的死体积，并能消除流体混合时液相进样或少量气体进样产生脉冲现象作用的用于微反分析装置的流体混合器。
本发明的用于微型反应分析装置的流体混合器包括混合室、主输入管、输出管和一支以上辅输入管，其中，主输入管与混合室前端相连通；输出管与混合室后端相连通；辅输入管在混合室的中前端进入混合室，伸入到混合室内部的辅输入管的前端管道弯向输出管方向；在主输入管和辅输入管上靠近混合室处按各输入管流体流动的方向均依次设有单向阀和截止阀。
在上述用于微型反应分析装置的流体混合器中，混合室前端内腔呈喇叭状，混合室后端内腔呈漏斗状。
在上述用于微型反应分析装置的流体混合器中，可在混合室的外侧设加热套。
本发明用于微型反应分析装置的流体混合器，由于辅输入管采取伸入到混合室内部、并且伸入到混合室内部的输入管的前端管道弯向输出管方向的设计，当气-液混合时液相流体或气-气混合时少量气体经辅输入管进入混合室，从混合室前端流过来的主流气体会将前述液相流体或少量气体载带流出辅输入管进入混合室和主流流体进行混合，而不会因气阻产生脉冲进样现象从而导致流体混合不均匀。
本发明的用于微型反应分析装置的流体混合器具有结构简单、体积小、容易制造、经济适用等特点。
说明书附图
图1是本发明用于微型反应分析装置的流体混合器实施例1的结构示意图；
图2是本发明用于微型反应分析装置的流体混合器实施例2的结构示意图；
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的微型反应分析装置的流体混合器做出进一步的具体说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
如图1所示，用于微型反应分析装置的流体混合器，包括前端内腔呈喇叭状、后端内腔呈漏斗状的混合室2、主输入管1和截止阀6和单向阀7、辅输入管4和截止阀8和单向阀9、辅输入管5和截止阀10和单向阀11、输出管3，且所述的辅输入管4和辅输入管5在混合室的中前端进入混合室，并且伸入到混合室内部的辅输入管4和辅输入管5的前端管道弯向输出管方向。
实施例2
如图2所示，用于微型反应分析装置的流体混合器，包括前端内腔呈喇叭状、后端内腔呈漏斗状的混合室2、包覆在混合室外侧的加热套12、主输入管1和截止阀6和单向阀7、辅输入管4和截止阀8和单向阀9、辅输入管5和截止阀10和单向阀11、输出管3，且所述的辅输入管4和辅输入管5在混合室的中前端进入混合室，并且伸入到混合室内部的辅输入管4和辅输入管5的前端管道弯向输出管方向。
实施例3
采用实施例1所示的用于微型反应分析装置的流体混合器，进行气-气切变进样混合实验。将高纯氩接入主输入管1，调节其流量为270mL/min；将含CO为10000ppm的CO和Ar混合气接入辅输入管4，调节其流量为30mL/min；将含CO2为10000ppm的CO2和Ar混合气接入辅输入管5，调节其流量为30mL/min。用Teledyne 7600型非色散红外气体分析仪对经输出管3流出的混合气体进行分析。关闭截止阀10，打开截止阀6和截止阀8，分别通入270mL/min的高纯氩和30mL/min的含CO为10000ppm的CO和Ar混合气，混合后的流出气经分析CO含量为996ppm；然后关闭截止阀8，同时打开截止阀10通入30mL/min的含CO2为10000ppm的CO2和Ar混合气，78s后分析测得混合后流出气中CO2的含量为991ppm，CO的含量低于10ppm。由于非色散红外气体分析系统的响应时间为75s，这说明在该混合器中CO被CO2置换掉99％以上只需要3s时间，大大增加了流体置换的速度，具有减小混合器死体积的作用。
实施例4
采用实施例2所示的用于微型反应分析装置的流体混合器，进行气-液混合进样实验。关闭截止阀10。通过加热套层12将混合室加热到150℃，70mL/min高纯氮气通过主输入管1进入混合室；将摩尔比为n(CH3CN)∶n(CH3OH)＝1∶10的CH3CN和CH3OH混合液以0.03mL/min流量经由一高压恒流泵通过辅输入管4注入到混合室经气化后与氮气混合。混合后经输出管3流出的混合流体，采用配有PEG 20M的毛细管色谱柱的气相色谱(FID)分析，流出的混合流体中的CH3CN和CH3OH色谱峰检测结果见表1。从表1中可以看出，本发明的用于微型反应分析装置的流体混合器，用于气-液混合进样时，样品混合均匀，没有发生因气堵而造成的脉冲现象。
表1实施例4混合后流体中CH3CN和CH3OH色谱分析结果
Claims (5)
1、一种用于微型反应分析装置的流体混合器，其特征在于该流体混合器包括混合室、主输入管、输出管和一支以上辅输入管，其中，主输入管与混合室前端相连通；输出管与混合室后端相连通；辅输入管在混合室的中前端进入混合室，伸入到混合室内部的辅输入管的前端管道弯向输出管方向；在主输入管和辅输入管上靠近混合室处按各输入管流体流动的方向均依次设有单向阀和截止阀。
2、根据权利要求1所述的用于微型反应分析装置的流体混合器，其特征在于混合室前端内腔呈喇叭状。
3、根据权利要求1或2所述的用于微型反应分析装置的流体混合器，其特征在于混合室后端内腔呈漏斗状。
4、根据权利要求1或2所述的用于微型反应分析装置的流体混合器，其特征在于在混合室的外侧设加热套。
5、根据权利要求3所述的用于微型反应分析装置的流体混合器，其特征在于在混合室的外侧设加热套。
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