CN101655429A - 一种在线紫外微波联合消解系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在线紫外微波联合消解系统，包括自动进液控制装置，紫外微波消解装置和消解试样流通管路组成，自动进液控制装置通过进液管路连接到紫外微波消解装置，消解完成后消解液通过紫外微波消解装置的排液管路流入电子冷凝器中冷却降温。本发明提供的在线紫外微波联合消解系统外接计算机控制部分，为环境监测等领域中多种检测指标的在线分析提供了一种适应的消解技术，具有操作方便，性能可靠，消解完全，应用广泛等优点。可一次性在线完成自动进样、消解、清洗等过程，紫外微波联合消解完全、消解温度低、操作方便，性能可靠。

Description

一种在线紫外微波联合消解系统

技术领域

本发明涉及到一种在线紫外微波联合消解系统，属于环境监测技术领域样品前期处理系统，或配套设备技术领域。

背景技术

目前，在线分析技术因其具有快速测定、实时监测等特点，被广泛的应用于环境监测领域中的多种指标分析检测中。在各类指标的检测过程中，样品的前期处理(消解)至关重要，而适应于在线分析技术的在线消解装置也相应的得到了广泛的应用。单一的热消解一般需要较高的温度和压力，特别是对一些较难消解的有机类化合物如有机磷类等，较难实现完全消化的目的，消解不彻底。天津大学孙默杰、靳世久、陈世利发明的专利(02155331)紫外光氧化法间歇式在线总磷及总氮快速消解方法和装置，其消解过程采用消解器内置紫外光源，外置加热装置恒温到15℃～70℃的任意一点，常压下在搅拌装置搅拌的作用下，进行紫外光氧化消解；吉林大学丁兰、孙磊金海燕发明的专利(200810050351)动态循环微波辅助消解装置，其消解过程采用动态循环的微波热消解，整个消解过程在一台蠕动泵的作用下，动态耦合微波能消解；瑞士欧罗拉公司生产的MW700微波消解系统，在外接程序的控制下，通过外接程序可自动升温控温式对待消解样进行消解处理。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，建立了一套适应于在线监测技术的在线紫外微波联合消解系统，以实现在线监测过程中多种被检测物质的在线消解过程。

本发明的技术方案是这样实现的：这种在线紫外微波联合消解系统，包括：自动进液控制装置，紫外微波消解装置和消解试样流通管路，自动进液控制装置通过进液管路连接到紫外微波消解装置上，消解完成后消解液通过紫外微波消解装置的排液管路流入电子冷凝器中冷却降温。

所述的在线紫外微波联合消解系统，所述的自动进液控制装置由一台柱塞泵提供进液动力，两个四通路的多通阀控制选择进液种类，各个进样管路由各自管路的电磁阀控制连接到多通阀，电磁阀外接计算机控制部分。

所述的在线紫外微波联合消解系统，所述的紫外微波消解装置是由一台内置紫外灯的微波炉，微波炉内腔设置微波消解池构成。

所述的在线紫外微波联合消解系统，所述的紫外微波联合消解装置的微波炉的炉壁上设置有消解液进液口和排液口，微波炉中间设置旋转托盘，托盘上设置密闭式消解池。

所述的在线紫外微波联合消解系统，所述的密闭式消解池的池盖上设有进液管、排气管和延伸至消解池中部的温度压力传感器、消解池底部设置排液管通过微波炉的排液口流入电子冷凝器。

所述的在线紫外微波联合消解系统，所述的密闭式消解池的进液管端部设置螺旋喷头。

所述的在线紫外微波联合消解系统，所述的密闭式消解池的底部设置倾斜面，排液管设置于斜面最低位置。

所述的在线紫外微波联合消解系统，所述的密闭式消解池的进液管、排液管、排气管都由电磁阀控制。

本发明提供的在线紫外微波联合消解系统外接计算机控制部分，为环境监测等领域中多种检测指标的在线分析提供了一种适应的消解技术，具有操作方便，性能可靠，消解完全，应用广泛等优点。可一次性在线完成自动进样、消解、清洗等过程，紫外微波联合消解完全、消解温度低、操作方便，性能可靠。

附图说明

图1是本发明系统的流程图

图2是本发明系统中紫外微波联合消解装置的主视图：

图3是图2的俯视图

图中：

1、微波炉    2、紫外灯    3、密闭式消解池    4、排液口

5、底座      6、进液口    7、微波炉内腔      8、微波炉壁

9、旋转托盘

图4是本发明系统中微波消解池的结构示意图

图中：

3-1、温度压力传感器  3-2、池盖  3-3、电磁阀  3-4、进液管

3-5、排气管  3-6、螺旋喷头  3-7、消解池池体  3-8、排液管

3-9、电磁阀

具体实施方式

本发明图1为在线紫外微波联合消解系统流程示意图，给出在柱塞泵、多通阀以及各个电磁阀作用下将试样注入紫外微波联合消解系统中的流向。在实际应用中，进液口分别与各种试剂联通，自动进样控制装置在柱塞泵、多通阀以及各个电磁阀的作用下将试样、消解剂定量的抽取并加入到密闭式消解池中，整个进样过程可在预定的程序控制下自动完成。当待消解样品进入在线式紫外微波联合消解池后，根据需要外部的微波能和紫外光源发射的紫外线可透过消解池体的外壁，直接作用于样品，进行密闭式紫外、微波和紫外微波联合消解，消化后的样品经过排液口进入电子冷凝器，控温冷凝后测定，可一次性在线完成自动进样、消解、清洗等过程。

以消解剂1为例，首先多通阀旋转与消解剂1管路接通，此时打开消解剂1的电磁阀，柱塞泵定量吸取消解剂1至计量容器中；多通阀旋转与空气管路接通，此时关闭消解剂1的电磁阀打开空气管路的电磁阀，柱塞泵作用定量吸入部分体积空气；多通阀旋转关闭，柱塞泵推动空气将消解剂1完全注入到紫外微波消解系统中。消解完成后消解液流入电子冷凝器中冷却降温，待测。

图2、图3给出了本发明系统中紫外微波联合消解装置的实施方式。首先，将微波消解池3固定在微波炉1中的旋转托盘9上，微波炉内置紫外灯2的电路部分安装在微波炉内腔7和微波炉壁8之间，由进液口6引进来的传感器线路和进液体管3-4可直接连接到密闭式消解池3内，消解完成后消解液可通过排液管3-8，排液口4直接流出。此消解系统可根据情况分别提供紫外、微波和紫外微波联合三种形式的消解能量进行消解。可采用程序升温控温的方式选择性的为消解过程提供可变的微波能，紫外光发射器置于微波消解装置的内腔，在微波消解的过程中提供不同能量的紫外光，进行紫外光催化氧化辅助消解，有助于较难消解有机物的完全消解，从而大大降低微波消解的温度。

图4为本发明密闭式消解池的实施方式，首先将池盖3-2旋紧在由聚四氟乙烯材料做成的消解池池体3-7上，使得整个消解池密闭。待消解样品从进液管3-4进入，通过进液管端部设置的螺旋喷头3-6均匀喷洒到消解池池体3-7中，电磁阀3-3、3-5控制排气管、进液管的开关，使得进液排气顺利，进液完成后关闭电磁阀3-3、3-5，在外加紫外微波的消解装置中进行密闭式联合消解，此时温度压力传感器3-1实时监控消解池内的温度和压力。消解完成后打开电磁阀3-9和排气管电磁阀3-5，排液，流入电子冷凝器。排液完成后清洗液通过进液口3-4，在外部流路的压力下由螺旋喷头3-6自动旋转清洗池体3-7和温度压力传感器3-1。

本发明的消解池池体由聚四氟乙烯材料加工而成，紫外光和微波能都可以穿透池体直接作用于待消解样品上；消解池的进液管端部设有的螺旋喷头，使得进液混合均匀而且消解完成后，清洗液可螺旋清洗池体内壁和温度压力传感器，配合外接自动进液控制部分可实现自动进样消解和消解后自动清洗；消解池进液管、排气管、排液管都由电磁阀控制，在外电路的控制下，可实现在线进样、消解、出样的目的。

上述描述仅作为本发明在线紫外微波联合消解系统可实施的技术方案提出，不作为对其结构本身的单一限制条件。

Claims (8)

1、一种在线紫外微波联合消解系统，其特征包括：消解系统包括自动进液控制装置，紫外微波消解装置和消解试样流通管路，自动进液控制装置通过进液管路连接到紫外微波消解装置，消解完成后消解液通过紫外微波消解装置的排液管路流入电子冷凝器中冷却降温。

2、根据权利要求1所述的在线紫外微波联合消解系统，其特征在于：所述的自动进液控制装置由一台柱塞泵提供进液动力，两个四通路的多通阀控制选择进液种类，各个进样管路由各自管路的电磁阀控制连接到多通阀。

3、根据权利要求1所述的在线紫外微波联合消解系统，其特征在于：所述的紫外微波消解装置是由一台内置紫外灯(2)的微波炉(1)，微波炉内腔设置微波消解池(3)构成。

4、根据权利要求1所述的在线紫外微波联合消解系统，其特征在于：所述的紫外微波联合消解装置的微波炉的炉壁上设置有消解液进液口(6)和排液口(4)，微波炉中间设置旋转托盘(9)，托盘上设置密闭式在线消解池(3)。

5、根据权利要求1所述的在线紫外微波联合消解系统，其特征在于：所述的密闭式在线消解池(3)的池盖(3-2)上设有进液管(3-4)、排气管(3-5)和延伸至消解池中部的温度压力传感器(3-1)、消解池底部设置排液管(3-8)通过微波炉的排液口(4)流入电子冷凝器。

6、根据权利要求1所述的在线紫外微波联合消解系统，其特征在于：所述的密闭式在线消解池的进液管(3-4)端部设置螺旋喷头(3-6)。

7、根据权利要求1所述的在线紫外微波联合消解系统，其特征在于：所述的密闭式在线消解池的底部设置倾斜面，排液管(3-8)设置于斜面最低位置。

8、根据权利要求1所述的在线紫外微波联合消解系统，其特征在于：所述的密闭式在线消解池的进液管、排液管、排气管都由电磁阀控制。

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