CN103792130A - 一种高效环保消化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效环保消化装置，它涉及分析检测技术领域。它包括废气净化水循环系统、一体式风冷系统和消化系统，消化系统、一体式风冷系统和废气净化水循环系统依次相连；所述的废气净化水循环系统包括水循环式真空泵和三级废气净化瓶，水循环式真空泵与三级废气净化瓶相连。本发明针对当前样品消化降温过程时间长、消化及降温过程中废气四溢的问题，提供一种经济、高效、环保的消化系统。

Description

一种高效环保消化装置
技术领域
本发明涉及的是分析检测技术领域，具体涉及一种高效环保消化装置。
背景技术
高温消解装置主要用于将有机物样品在高温强酸环境下消解转化成无机物，以用于分析检测。此装置广泛用于分析检测行业。如食品中金属元素分析的前处理，就需要该装置将有机样品消解，释放金属离子，以用于后续金属离子检测仪器的检测。再如食品中常用的凯氏定氮法测定蛋白质含量，也需在420℃高温环境下浓硫酸与食品中的N元素反应为硫酸铵。因此，此类高温强酸消解装置在分析检测领域极为常见。但是，由于早期此类装置缺乏风冷功能，导致冷却时间延长，严重影响工作效率；同时，由于此类装置缺乏废气净化功能，致使此类装置对大气造成的污染极为严重。
近年来，由于我国科研条件的改善，此类装置目前在我国已极为常见，由此带来的环境污染也极为严重。而购置一台进口的具有本发明同等效果的设备价格极高，因此有必要研发一种经济、高效、环保的消化装置，以保卫我们的环境。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种高效环保消化装置，针对当前样品消化降温过程时间长、消化及降温过程中废气四溢的问题，提供一种经济、高效、环保的消化系统。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高效环保消化装置，包括废气净化水循环系统、一体式风冷系统和消化系统，消化系统、一体式风冷系统和废气净化水循环系统依次相连；所述的废气净化水循环系统包括水循环式真空泵和三级废气净化瓶，水循环式真空泵与三级废气净化瓶相连。
所述的一体式风冷系统包括开敞式换气扇、换气扇支架、消化架支架，换气扇支架内设置有开敞式换气扇，换气扇支架上方设置有消化架支架。
所述的消化系统C包括消化管、消化管支架、消化管盖帽和消化炉，消化炉上通过消化管支架设置有多个消化管，多个消化管上设置有消化管盖帽。
所述的三级废气净化瓶包括一级净化瓶、二级净化瓶和三级净化瓶，每级净化瓶瓶盖安装两根玻璃管，一短一长，长管(在液面下)进气，短管(在液面上)出气；其中：一级净化瓶、三级净化瓶中装1-10L自来水，并加滴酸碱指示剂数滴；二级净化瓶中装1-10L的碱溶液，并加滴酸碱指示剂数滴。一级净化瓶进口与消化管盖帽出口相连，一级净化瓶出口与二级净化瓶进口相连；二级净化瓶出口与三级净化瓶进口相连，三级净化瓶出口与水循环式真空泵相连。
本发明具有以下有益效果：带有酸碱指示功能的废气净化水循环系统可有效改善废气质量，变废气为“绿气”，达成环保功效；消化管冷却环节采用的一体式冷却处理最大限度的降低了废气排放量，以不同风量的换气扇作为冷风源均可缩短消化管冷却时间，风量越大，冷却所需时间越短。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的整体框图；
图2为本发明的消化系统工作状态示意图；
图3为本发明的冷却系统工作状态示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种高效环保消化装置，包括废气净化水循环系统A、一体式风冷系统B和消化系统C，消化系统C、一体式风冷系统B和废气净化水循环系统A依次相连；所述的废气净化水循环系统A包括水循环式真空泵1和三级废气净化瓶2，水循环式真空泵1与三级废气净化瓶2相连。
所述的一体式风冷系统B包括开敞式换气扇3、换气扇支架4、消化架支架5，换气扇支架4内设置有开敞式换气扇3，换气扇支架4上方设置有消化架支架5。
所述的消化系统C包括消化管6、消化管支架7、消化管盖帽8和消化炉9，消化炉9上通过消化管支架7设置有多个消化管6，多个消化管6上设置有消化管盖帽8。
所述的三级废气净化瓶2包括一级净化瓶、二级净化瓶和三级净化瓶，每级净化瓶瓶盖安装两根玻璃管，一短一长，长管(在液面下)进气，短管(在液面上)出气；其中：一级净化瓶、三级净化瓶中装1-10L自来水，并加滴酸碱指示剂数滴；二级净化瓶中装1-10L的碱溶液，并加滴酸碱指示剂数滴。一级净化瓶进口与消化管盖帽出口相连，一级净化瓶出口与二级净化瓶进口相连；二级净化瓶出口与三级净化瓶进口相连，三级净化瓶出口与水循环式真空泵1相连。
实施例1面粉蛋白质含量测定(凯氏定氮法)消化前处理
1、称样
称取面粉0.5g至消化管中，加入催化剂7.0g(分析纯硫酸铜0.72g，分析纯硫酸钾6.28g)，再加入浓硫酸10mL。连续称样20个，形成一批。
2、消化样品
废气净化水循环系统：一、二级净化瓶中的净化水体积均为10L，其中一级净化瓶加入石蕊指示剂0.5mL；二级净化瓶中为10L的0.1N氢氧化钠溶液，并加入石蕊指示剂0.5mL。开启废气净化水循环系统真空泵，将该批消化管及其支架放在消化炉上，开启升温程序和计时程序，让消化管在420℃保持1小时，以实现样品中氮元素转化为硫酸铵的过程，高温消化完成后，消化管内样品呈澄清透亮状。
3、冷却消化管
消化完成后，保持废气净化水循环系统开启，将消化管、消化管支架及消化管盖帽整体搬至冷却系统的消化架支架上，开启风量为18.5m3/min换气扇，让冷风从消化管底部向上吹，维持10分钟，消化管冷却结束，关闭换气扇风机和废气净化水循环系统电源。
在不更换净化瓶中净化液的前提下，连续消化样品10批次，二级净化瓶仍呈浅蓝色。该实施例证明所设计的废气净化水循环系统完全可将消化过程中产生的废气进行三级净化后排放。所设计的风冷系统将冷却时间从原来的1小时降低为10分钟，有效提高了工作效率。
实施例2
1、称样
称取面粉0.5g至消化管中，加入催化剂7.0g(分析纯硫酸铜0.72g，分析纯硫酸钾6.28g)，再加入浓硫酸10mL。连续称样20个，形成一批。
2、消化样品
废气净化水循环系统：一、二级净化瓶中的净化水体积均为10L，其中一级净化瓶加入酚酞指示剂0.5mL；二级净化瓶中为10L的0.1N氢氧化钠溶液，并加入酚酞指示剂0.5mL。开启废气净化水循环系统真空泵，将该批消化管及其支架放在消化炉上，开启升温程序和计时程序，让消化管在420℃保持1小时，以实现样品中氮元素转化为硫酸铵的过程，高温消化完成后，消化管内样品呈澄清透亮状。
3、冷却消化管
消化完成后，保持废气净化水循环系统开启，将消化管、消化管支架及消化管盖帽整体搬至冷却系统的消化架支架上，开启风量为18.5m3/min换气扇，让冷风从消化管底部向上吹，维持10分钟，消化管冷却结束，关闭换气扇风机和废气净化水循环系统电源。
在不更换净化瓶中净化液的前提下，连续消化样品10批次，二级净化瓶仍呈浅蓝色。该实施例证明所设计的废气净化水循环系统完全可将消化过程中产生的废气进行三级净化后排放。所设计的风冷系统将冷却时间从原来的1小时降低为10分钟，有效提高了工作效率。
实施例3
1、称样
称取面粉0.5g至消化管中，加入催化剂7.0g(分析纯硫酸铜0.72g，分析纯硫酸钾6.28g，再加入浓硫酸10mL。连续称样20个，形成一批。
2、消化样品
废气净化水循环系统：一、二级净化瓶中的净化水体积均为10L，其中一级净化瓶加入石蕊指示剂0.5mL；二级净化瓶中为10L的0.1N氢氧化钠溶液，并加入酚酞指示剂0.5mL。开启废气净化水循环系统真空泵，将该批消化管及其支架放在消化炉上，开启升温程序和计时程序，让消化管在420℃保持1小时，以实现样品中氮元素转化为硫酸铵的过程，高温消化完成后，消化管内样品呈澄清透亮状。
3、冷却消化管
消化完成后，保持废气净化水循环系统开启，将消化管、消化管支架及消化管盖帽整体搬至冷却系统的消化架支架上，开启风量为18.5m3/min换气扇，让冷风从消化管底部向上吹，维持10分钟，消化管冷却结束，关闭换气扇风机和废气净化水循环系统电源。
在不更换净化瓶中净化液的前提下，连续消化样品10批次，二级净化瓶仍呈浅蓝色。该实施例证明所设计的废气净化水循环系统完全可将消化过程中产生的废气进行三级净化后排放。所设计的风冷系统将冷却时间从原来的1小时降低为10分钟，有效提高了工作效率。
实施例4
1、称样
称取面粉0.5g至消化管中，加入催化剂7.0g(分析纯硫酸铜0.72g，分析纯硫酸钾6.28g，再加入浓硫酸10mL。连续称样20个，形成一批。
2、消化样品
废气净化水循环系统：一、二级净化瓶中的净化水体积均为10L，其中一级净化瓶中不加酸碱指示剂；二级净化瓶中为10L的0.1N氢氧化钠溶液，并加入酚酞指示剂0.5mL。开启废气净化水循环系统真空泵，将该批消化管及其支架放在消化炉上，开启升温程序和计时程序，让消化管在420℃保持1小时，以实现样品中氮元素转化为硫酸铵的过程，高温消化完成后，消化管内样品呈澄清透亮状。
3、冷却消化管
消化完成后，保持废气净化水循环系统开启，将消化管、消化管支架及消化管盖帽整体搬至冷却系统的消化架支架上，开启风量为18.5m3/min换气扇，让冷风从消化管底部向上吹，维持10分钟，消化管冷却结束，关闭换气扇风机和废气净化水循环系统电源。
在不更换净化瓶中净化液的前提下，连续消化样品10批次，二级净化瓶仍呈浅蓝色。该实施例证明所设计的废气净化水循环系统完全可将消化过程中产生的废气进行三级净化后排放。所设计的风冷系统将冷却时间从原来的1小时降低为10分钟，有效提高了工作效率。
实施例5
1、称样
称取面粉0.5g至消化管中，加入催化剂7.0g(分析纯硫酸铜0.72g，分析纯硫酸钾6.28g，再加入浓硫酸10mL。连续称样20个，形成一批。
2、消化样品
废气净化水循环系统：一、二级净化瓶中的净化水体积均为10L，其中一级净化瓶中不加酸碱指示剂；二级净化瓶中为10L的0.1N氢氧化钠溶液，并加入石蕊指示剂0.5mL。开启废气净化水循环系统真空泵，将该批消化管及其支架放在消化炉上，开启升温程序和计时程序，让消化管在420℃保持1小时，以实现样品中氮元素转化为硫酸铵的过程，高温消化完成后，消化管内样品呈澄清透亮状。
3、冷却消化管
消化完成后，保持废气净化水循环系统开启，将消化管、消化管支架及消化管盖帽整体搬至冷却系统的消化架支架上，开启风量为18.5m3/min换气扇，让冷风从消化管底部向上吹，维持10分钟，消化管冷却结束，关闭换气扇风机和废气净化水循环系统电源。
在不更换净化瓶中净化液的前提下，连续消化样品10批次，二级净化瓶仍呈浅蓝色。该实施例证明所设计的废气净化水循环系统完全可将消化过程中产生的废气进行三级净化后排放。所设计的风冷系统将冷却时间从原来的1小时降低为10分钟，有效提高了工作效率。
实施例6
1、称样
称取面粉0.5g至消化管中，加入催化剂7.0g(分析纯硫酸铜0.72g，分析纯硫酸钾6.28g，再加入浓硫酸10mL。连续称样20个，形成一批。
2、消化样品
废气净化水循环系统：一、二级净化瓶中的净化水体积均为10L，其中～级净化瓶加入石蕊指示剂0.5mL；二级净化瓶中为10L的0.1N氢氧化钠溶液，并加入石蕊指示剂0.5mL。开启废气净化水循环系统真空泵，将该批消化管及其支架放在消化炉上，开启升温程序和计时程序，让消化管在420℃保持1小时，以实现样品中氮元素转化为硫酸铵的过程，高温消化完成后，消化管内样品呈澄清透亮状。
3、冷却消化管
消化完成后，保持废气净化水循环系统开启，将消化管、消化管支架及消化管盖帽整体搬至冷却系统的消化架支架上，更换风量为43m3/min的换气扇作为风冷风机，冷却时间缩短为6min，消化管冷却结束，关闭换气扇风机和废气净化水循环系统电源。
在不更换净化瓶中净化液的前提下，连续消化样品10批次，二级净化瓶仍呈浅蓝色。该实施例证明所设计的废气净化水循环系统完全可将消化过程中产生的废气进行三级净化后排放。所设计的风冷系统将冷却时间从原来的1小时降低为10分钟，有效提高了工作效率。
本发明实施例远超6例，限于篇幅，不再赘述。
由此可知，带有酸碱指示功能的废气净化水循环系统可有效改善废气质量，变废气为“绿气”，达成环保功效；消化管冷却环节采用的一体式冷却处理最大限度的降低了废气排放量，以不同风量的换气扇作为冷风源均可缩短消化管冷却时间，风量越大，冷却所需时间越短。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效环保消化装置，其特征在于，包括废气净化水循环系统(A)、一体式风冷系统(B)和消化系统(C)，消化系统(C)、一体式风冷系统(B)和废气净化水循环系统(A)依次相连；所述的废气净化水循环系统(A)包括水循环式真空泵(1)和三级废气净化瓶(2)，水循环式真空泵(1)与三级废气净化瓶(2)相连。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保消化装置，其特征在于，所述的一体式风冷系统(B)包括开敞式换气扇(3)、换气扇支架(4)、消化架支架(5)，换气扇支架(4)内设置有开敞式换气扇(3)，换气扇支架(4)上方设置有消化架支架(5)。
3.根据权利要求1所述的一种高效环保消化装置，其特征在于，所述的消化系统(C)包括消化管(6)、消化管支架(7)、消化管盖帽(8)和消化炉(9)，消化炉(9)上通过消化管支架(7)设置有多个消化管(6)，多个消化管(6)上设置有消化管盖帽(8)。
4.根据权利要求1所述的一种高效环保消化装置，其特征在于，所述的三级废气净化瓶(2)包括～级净化瓶、二级净化瓶和三级净化瓶，每级净化瓶瓶盖安装两根玻璃管，一短一长，长管进气，短管出气；所述的一级净化瓶、三级净化瓶中装1-10L自来水，并加滴酸碱指示剂数滴；二级净化瓶中装1-10L的碱溶液，并加滴酸碱指示剂数滴。一级净化瓶进口与消化管盖帽出口相连，一级净化瓶出口与二级净化瓶进口相连；二级净化瓶出口与三级净化瓶进口相连，三级净化瓶出口与水循环式真空泵(1)相连。
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