CN103471904A - 半导体制冷型快速赶酸仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体制冷型快速赶酸仪，包括固定防护装置、加热控温装置以及酸气冷凝吸收装置；所述固定防护装置包括酸气引流管、固定防护架、酸气汇总管；所述加热控温装置包括多孔加热器以及恒温控制器，所述多孔加热器的上端设有多个消解罐，所述消解罐上设有密封罐盖，所述密封罐盖上设有酸气排出管；所述酸气冷凝吸收装置包括缓冲瓶、低温通道、碱液池、尾气吸收池，所述低温通道的内周设有半导体制冷模块，所述低温通道经导出管与缓冲瓶连接，所述缓冲瓶经引流管与碱液池相连，所述缓冲瓶还经尾气排出管与尾气吸收池相连。本发明仪器结构简单、紧凑，同时解决了赶酸速度慢和赶酸过程中产生的酸气处理问题。

Description

半导体制冷型快速赶酸仪

技术领域

本发明属于化学试验仪器领域，特别涉及一种半导体制冷的快速赶酸仪。

背景技术

在元素分析中，尤其是检测固体样品中的重金属元素，通常需要采用湿法消解将固体样品转化为样液。在湿法消解过程中，常使用大量的强酸试剂，如硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等，当完成样品消解后，还需进行赶酸、定容后方可上机分析。近年来微波消化器在样品前处理中得到了广泛的应用，该仪器虽解决了快速消解问题，但在完成消解后中仍需花费大量的时间进行赶酸，而现有的赶酸方法多使用加热板在通风橱内敞口加热，一则容易对操作人员造成健康伤害，二则强酸的直接排放将污染环境，三则容易造成样品受颗粒、粉尘等大气污染物污染，导致结果偏差。

授权公告号为CN 201419104 Y的中国实用新型专利说明书中公开了一种浓缩赶酸仪，利用真空泵将加热室内消解产生的酸气吸入到碱液槽中，进行中和反应，从而避免环境污染；它的每个加热孔的加热温度精确控制，可应用于土壤、农产品和环境样品中重金属消解分析。但该实用新型存在试管内样品容易相互污染；碱液同时加热蒸发；容易造成酸气泄露等不足。

授权公告号为CN 201983971 U的中国实用新型专利说明书中公开了具有防护功能的电热板赶酸器，不仅具有市售电热板加热器的准确控温，加热消解、赶酸等功能，同时具有防止赶酸过程中外界对样品造成污染的功用。但该实用新型存在样品容易相互污染；酸气仍以有害气体形式排出，且易酸蚀排风扇等缺陷。

授权公告号为CN 201993260 U的中国实用新型专利说明书中公开了一种赶酸预处理装置，能对待测物品溶液同步实现加热和吹氮气，故极大缩短了赶酸时间，并具有操作简单、控制容易、成本较低的优点。但该实用新型不可避免地存在样品易受环境污染的风险；酸气仍旧以气体形式直接排放；气体流量控制不好则易造成样液损失等不足之处。

授权公告号为CN 202188983 U的中国实用新型专利说明书中公开了真空赶酸仪，用抽真空的方法，加速赶酸时间，阻断酸气散发，使用冷凝器将酸蒸汽冷却形成酸液，并用收集瓶进行酸液收集。但该实用新型存在配套设施较多，需要较大的工作台面；真空管道较多，操作较繁琐等不足。

授权公告号为CN 202330137 U的中国实用新型专利说明书和申请公布号为CN 102426127 A的中国发明专利说明书中分别公开了消解赶酸仪酸气处理装置，所述的消解瓶上设有密封瓶塞，酸气排出管一端通过瓶塞伸入至消解瓶中，另一端伸入至密封的碱液槽内并位于碱液液面之下，带气压调节阀的气压平衡管一端连通大气，另一端通过瓶塞伸入至消解瓶内；一负压管路伸入至碱液槽内并位于碱液液面之上，该装置结构简单，酸气处理彻底。但该装置仅利用酸气的自身运行，赶酸速度较慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体制冷型快速赶酸仪，有助于解决现有设备结构复杂，赶酸速度慢，酸气处理效果不佳等问题。

本发明的技术方案在于：一种半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：包括固定防护装置、设于固定防护装置上的加热控温装置以及经固定防护装置与加热控温装置连接的酸气冷凝吸收装置；所述固定防护装置包括酸气引流管、固定防护架、与酸气引流管连接的酸气汇总管；所述加热控温装置包括固定于固定防护架上的多孔加热器以及对多孔加热器温度控制的恒温控制器，所述多孔加热器的上端设有多个消解罐，所述消解罐上设有密封罐盖，所述密封罐盖上设有用以实现消解罐与酸气引流管联通的酸气排出管；所述酸气冷凝吸收装置包括缓冲瓶、与酸气汇总管连接的环状的低温通道、用以接收酸液的碱液池、以及用以处理酸气的尾气吸收池，所述低温通道的内周设有半导体制冷模块，所述低温通道的出料口经导出管与缓冲瓶连接，所述缓冲瓶的下端经引流管与碱液池相连，所述缓冲瓶的上端还经尾气排出管与尾气吸收池相连。

其中，所述酸气排出管上设有气压调节阀。

所述引流管上设有控制阀。

所述半导体制冷模块外侧设置有散热器。

所述酸气冷凝吸收装置还包括用以对半导体制冷模块以及散热器进行控制从而实现低温通道温度控制的低温控制器。

所述导出管的下端延伸至距离缓冲瓶底部，所述尾气排出管插入深度距离缓冲瓶顶部1 cm处，所述引流管的下端位于碱液池的碱液下方。

所述的尾气吸收池内设有固体氢氧化钠，且与用以产生负压吸附动力的真空泵连接。

所述碱液池由有机透明玻璃制成，其上端设有加液口，其下旁侧部上设有排液口。

本发明的优点在于：

本发明仪器结构简单、紧凑，同时解决了赶酸速度慢和赶酸过程中产生的酸气处理问题。

附图说明

图1为本发明半导体制冷型快速赶酸仪的结构示意图。

图2为本发明半导体制冷型快速赶酸仪的俯视图。

图3为本发明的酸气冷凝吸收装置部分组件的结构正面图。

图4为图3的左侧面图。

图5为图3的右侧面图。

图6为图3的俯视图。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

参考图1至图6，本发明涉及一种半导体制冷型快速赶酸仪，包括固定防护装置、设于固定防护装置上的加热控温装置以及经固定防护装置与加热控温装置连接的酸气冷凝吸收装置；所述固定防护装置包括酸气引流管（7）、固定防护架（8）、与酸气引流管连接的酸气汇总管（9）；所述加热控温装置包括固定于固定防护架（8）上的多孔加热器（1）以及对多孔加热器温度控制的恒温控制器（2），所述多孔加热器（1）的上端设有多个消解罐（3），所述消解罐（3）上设有密封罐盖（4），所述密封罐盖（4）上设有用以实现消解罐与酸气引流管联通的酸气排出管（6）；所述酸气冷凝吸收装置包括缓冲瓶（15）、与酸气汇总管连接的环状的低温通道（10）、用以接收酸液的碱液池（18）、以及用以处理酸气的尾气吸收池（20），所述低温通道（10）的内周设有半导体制冷模块（11），所述低温通道（10）的出料口经导出管（14）与缓冲瓶（15）连接，所述缓冲瓶（15）的下端经引流管（17）与碱液池（18）相连，所述缓冲瓶（15）的上端还经尾气排出管（19）与尾气吸收池（20）相连。

上述酸气排出管（6）上设有气压调节阀（5）。

上述引流管上（17）设有控制阀（16）。

上述半导体制冷模块（11）外侧设置有散热器（12）。

上述酸气冷凝吸收装置还包括用以对半导体制冷模块（11）以及散热器（12）进行控制从而实现低温通道温度控制的低温控制器（13）。

上述导出管（14）的下端延伸至距离缓冲瓶（15）底部，所述尾气排出管（19）插入深度距离缓冲瓶（15）顶部1 cm处，所述引流管（17）的下端位于碱液池（18）的碱液下方。

上述的尾气吸收池（20）内设有固体氢氧化钠，且与用以产生负压吸附动力的真空泵（21）连接。

上述碱液池（18）由有机透明玻璃制成，其上端设有加液口（22），其下旁侧部上设有排液口（23）。

本发明的酸气汇总管（9）将四个管路的酸气引流管（7）内酸液进行汇总，进入缓冲瓶（15）；碱液池（18）使用有机玻璃，可通过添加指示剂从颜色变化判断是否需要更换碱液池（18）内的碱液，碱液从加液口（22）添加，从排液口（23）排放；尾气排出管（19）将未完全液化的酸气通过真空泵（21）产生的压差进入尾气吸收池（20），经与尾气吸收池（20）内盛装的固体氢氧化钠发生中和反应；在通道两侧分别设置半导体制冷模块（11），通过低温控制器（13）进行低温通道（10）的温度设置，使酸气经过低温通道时充分冷凝形成酸液，在半导体制冷模块（11）外侧设置散热器（12），确保有效制冷；固定防护架（8）除能将酸气引流管（7）进行固定外，还能够起到高温防护罩的功能，避免操作者碰触多孔加热器（1）而造成人员受伤；尾气吸收池（20）内盛固体氢氧化钠，未完全液化的酸气经过尾气吸收池（20）被完全吸收，彻底防止酸气污染。本发明同时利用温度差和压力差两个手段，更快地将酸气引入低温通道（10），并使酸气充分冷凝，有效缩短了赶酸时间。

具体实施过程：将装有样液的消解罐3放置于多孔加热器1中，盖上密封罐盖4，连接酸气排出管6。关闭排液口23，将含指示剂的碱液从加液口22处加入碱液池18中，使碱液24液面高于引流管17底部，并关闭阀16。依次接通恒温控制器2、低温控制器13、真空泵21的电源，设置加热温度、低温通道温度，依次打开恒温控制器2、低温控制器13、真空泵21，赶酸仪开始工作。当罐内温度达到酸液的沸点时，产生酸气，酸气由酸气排出管6进入酸气引流管7，四组酸气引流管7至酸气汇总管9，进入低温通道10，冷凝成酸液后经导出管14流至缓冲瓶15中，待酸液高度接近缓冲瓶高度一半时，关闭真空泵21，打开控制阀16，使酸液流入碱液池18，关闭阀16，重新打开真空泵21。赶酸过程中，可通过气压调节阀5控制各消解罐3内的真空度。由于碱液池18使用有机玻璃，可通过观察碱液池18内的颜色变化判断是否需要更换碱液，打开排液口23，碱液池18内液体即可排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：包括固定防护装置、设于固定防护装置上的加热控温装置以及经固定防护装置与加热控温装置连接的酸气冷凝吸收装置；所述固定防护装置包括酸气引流管、固定防护架、与酸气引流管连接的酸气汇总管；所述加热控温装置包括固定于固定防护架上的多孔加热器以及对多孔加热器温度控制的恒温控制器，所述多孔加热器的上端设有多个消解罐，所述消解罐上设有密封罐盖，所述密封罐盖上设有用以实现消解罐与酸气引流管联通的酸气排出管；所述酸气冷凝吸收装置包括缓冲瓶、与酸气汇总管连接的环状的低温通道、用以接收酸液的碱液池、以及用以处理酸气的尾气吸收池，所述低温通道的内周设有半导体制冷模块，所述低温通道的出料口经导出管与缓冲瓶连接，所述缓冲瓶的下端经引流管与碱液池相连，所述缓冲瓶的上端还经尾气排出管与尾气吸收池相连。

2.根据权利要求1所述的半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：所述酸气排出管上设有气压调节阀。

3.根据权利要求2所述的半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：所述引流管上设有控制阀。

4.根据权利要求3所述的半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：所述半导体制冷模块外侧设置有散热器。

5.根据权利要求4所述的半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：所述酸气冷凝吸收装置还包括用以对半导体制冷模块以及散热器进行控制从而实现低温通道温度控制的低温控制器。

6.根据权利要求5所述的半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：所述导出管的下端延伸至距离缓冲瓶底部，所述尾气排出管插入深度距离缓冲瓶顶部1 cm处，所述引流管的下端位于碱液池的碱液下方。

7.根据权利要求6所述的半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：所述的尾气吸收池内设有固体氢氧化钠，且与用以产生负压吸附动力的真空泵连接。

8.根据权利要求7所述的半导体制冷型快速赶酸仪，其特征在于：所述碱液池由有机透明玻璃制成，其上端设有加液口，其下旁侧部上设有排液口。

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