CN103792342A - 一种甲苯不溶物测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲苯不溶物的测定装置，包括抽提筒和烧杯，所述抽提筒和烧杯连接；所述抽提筒上方设置有密封件，所述密封件上设置有进液口，所述进液口与加液装置连接。本发明能实现甲苯不溶物测定的要求，并集中实现了加液、加热、搅拌及过滤实验等功能，且结构简单可靠，对操作人员要求大大降低，大大缩短了实验时间，提高了工作效率，同时避免了操作人员长时间接触化学试剂，保证了人员安全。

Description

一种甲苯不溶物测定装置

技术领域

本发明属于仪器分析领域，具体涉及一种甲苯不溶物测定装置。

背景技术

不同用途的沥青对沥青质量有不同的要求。煤碳电极和耐火材料工业领域中都是将煤焦沥青用做粘结剂和浸渍剂，在评价煤焦沥青是否可以应用于这些领域时，甲苯不溶物（T.I）指标起重大作用。当煤焦沥青用作粘结剂时，煤焦油沥青所含的以碳的形式的焦炭残留度应当尽可能高。

目前甲苯不溶物的测定方法是纯手动操作的方法进行实验，在实验过程中需要操作人员长时间接触甲苯及试样并需要手工操作才能完成。众所周知，甲苯是一种易挥发的有毒物质，直接接触甲苯不但造成了资源的浪费和工作效率低下，还会对操作人员的人身健康造成很大的危害。

发明内容

针对目前测定甲苯不溶物装置存在安全上等诸多问题，本发明提供了一种可以实验装置，实现了在甲苯不溶物测定过程中有害气体完全隔绝，并且该装置实现了加液、加热、搅拌、过滤全部实现自动化操作。

本发明的实验装置包括抽提筒和烧杯，所述抽提筒位于烧杯的上方，所述抽提筒和烧杯连接；所述抽提筒上方设置有密封件，所述密封件上设置有进液口，所述进液口与加液装置连接；所述密封件上还设置有搅拌装置；所述搅拌装置与气动马达连接，所述气动马达可以为搅拌装置提供动力源，通过使用节流阀和调压阀，可以实现搅拌时的扭力和转速的调节；

所述装置还包括上部气缸，所述上部气缸与密封件连接，可以实现整个搅拌装置以及密封装置的提升和下降，在提升时可以放入滤纸筒或装上搅拌叶片，在下降后可以实现抽提筒的内部密封，减少有害气体向外部挥发；

所述装置还包括下部气缸，所述下部气缸与装置底部连接(例如下部气缸与放置有烧杯的底座连接)，可以实现烧杯的提升和下降。气缸可以带动烧杯上升后可以和提升筒底部对接，形成密闭空间。

所述的抽提筒为本领域技术人员所熟知的一类结构，例如索氏抽提器，包括一蒸汽回升管道以及虹吸管，并可以配置冷凝管等结构，和普通的抽提器相同，本发明的抽提筒包括蒸汽回升管道。

优选的，所述装置的开口密封处设置氟橡胶密封圈密封。

优选的，所述装置还包括溶液预热装置，所述溶液预热装置位于进液口和加液装置间的管道上。在本发明的一个实施例中，所述的溶液预热装置为管道加热器，溶液预热装置采用管道加热方式，采用SUS316材质为管道材质，避免溶液和管道腐蚀，外部加热采用铸铝加热，将管道直接铸造在铸铝加热器内部，这样能最大化的增加加热面，提高加热的速度，温度控制采用闭环控制系统，控制温度准确度可达到±0.1度。

优选的，所述装置还包括中部加热器，所述中部加热器位于蒸汽回升管道上，可以为试样烘干时提供相应的热源。在本发明的一个实施例中，中部加热器采用铸铝加热器方式，运用两半圆夹紧结构，可牢靠和被加热体接触。

优选的，所述装置还包括底部加热器，所述底部加热器能为烧杯供热。在本发明的实施例中底部加热器可以为甲苯蒸发时提供热源，采用铸铝加热器方式。在过滤完成后，可利用加热器对过滤滤纸进行预先烘干处理，减少有害气体在外部的扩散。

优选的，所述加液装置包括若干台蠕动泵。通过蠕动泵进行加液，可实现随时自动加液，准确度可达到±0.01ml。

优选的，提取筒上连接的冷凝器为球形冷凝管，增大了其冷凝管的外径和内球的表面积，可以使其冷凝效果更佳。

优选的，所述装置还包括阀体装置和真空装置；所述装置设置于密封外壳内，所述阀体装置设置于密封外壳上。所述真空装置用于密封外壳内有害气体的排出。所述密封外壳可以采用不锈钢焊接而成，焊缝进行满焊焊接工艺，并在零件加工成型后进行了密封性测试。所述阀体装置在对密封仓进行抽真空的时候可以进行回气，该阀体装置可以采用既耐高温又耐腐蚀的电磁阀。

本发明利用气缸的提升和下降来实现放滤纸和开口密封，开口密封处采用氟橡胶密封圈密封，防止了实验过程中有毒气体的扩散，保证了操作人员的人身健康。在上部密封部件处加入了进液管道，可以实现在实验过程中随时加液的功能。利用气动马达带动搅拌叶片进行实验过程中的搅拌动作。本发明在控制方面全部采用气体驱动，避免静电的产生，起到防爆作用。采用外部电磁阀控制，可实现自动化控制。

本仪器适用于检测煤沥青、改质沥青、煤沥青筑路油、木材防腐油、和炭黑用焦化原料油中甲苯不溶物的测试，实现甲苯不溶物测定过程中的有害气体完全隔绝，并在此基础上添加了溶液的预热系统、加液、加热、搅拌、过滤全部实现自动化操作。使整个实验过程变的操作简便，实验所需原料备齐后只需按下启动键即可。本发明的装置可采用可编程控制器PLC控制，实现全部动作自动化；该装置可以实现的功能主要包括：溶液的预热系统、加液、加热、搅拌、过滤等过程、抽真空过程。

本发明能实现加液、加热、搅拌及过滤实验过程，且结构简单可靠，对操作人员要求大大降低，大大缩短了实验时间，提高了工作效率，同时避免了操作人员长时间接触化学试剂，保证了人员安全。

附图说明

图1、甲苯不溶物测定装置的结构工作状态示意图。

图2、不溶物测定装置的功能结构示意图。

图3、甲苯不溶物测定装置的结构非工作状态示意图。

附图标识：

1、冷凝管；2、抽提筒；3、O型圈；4、烧杯；5、搅拌叶片；6、进液口；7、气动马达；8、上部气缸；9、下部气缸；10、管式加热器；11、中部加热器；12、底部加热器；13、第一蠕动泵；14、第二蠕动泵；15、第三蠕动泵；16、密封外壳；17、密封圈；18、滤纸筒；19、焦粒；20、密封件。

具体实施方式

以下为本发明的一个优选实施例，其仅用作对本申请的解释而不是限制。

参见图1，本发明的实验装置包括抽提筒2和烧杯4，所述抽提筒2和烧杯4连接；所述抽提筒2上方设置有密封件20，所述密封件20上设置有进液口6和搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌叶片5，所述进液口6与加液装置连接。该装置还包括上部气缸8、下部气缸9以及气动马达7，以及包括溶液预热装置、中部加热器11和底部加热器12。

其中，所述搅拌装置与气动马达7连接，所述气动马达7可以为搅拌装置提供动力源，通过使用节流阀和调压阀，可以实现搅拌时搅拌叶片5的扭力和转速的调节。

所述上部气缸8与密封件20连接，可以实现整个搅拌装置以及密封装置的提升和下降，在提升时可以放入滤纸筒18(参见图3)或装上搅拌叶片5，在下降后可以实现抽提筒2的内部密封，减少有害气体向外部挥发。所述下部气缸9与放置有烧杯4的底座连接，可以实现烧杯4的提升和下降。下部气缸9可带动烧杯4上升和提升筒2底部对接，形成密闭空间。

本装置中密封件开口密封处可采用氟橡胶密封圈17或O型圈3对其进行密封，以避免有毒气体泄露。

所述的溶液预热装置为管式加热器10，溶液预热装置采用管道加热方式，采用SUS316材质为管道材质，避免溶液和管道腐蚀，外部加热采用铸铝加热，将管道直接铸造在铸铝加热器内部，这样能最大化的增加加热面，提高加热的速度，温度控制采用闭环控制系统，控制温度准确度可达到±0.1度。

所述中部加热器11位于蒸汽回升管道上，所述中部加热器位于蒸汽回升管道上，可以为试样烘干时提供相应的热源。中部加热器11采用铸铝加热器方式，运用两半圆夹紧结构，可牢靠和被加热体接触。

所述底部加热器12能为甲苯蒸发时提供热源，其可以采用铸铝加热器方式。在过滤完成后，可利用加热器对过滤滤纸筒18进行预先烘干处理，减少有害气体在外部的扩散。

所述加液装置为蠕动泵系统。通过蠕动泵进行加液，可实现随时自动加液，准确度可达到±0.01ml。图1所示的加液装置包括第一蠕动泵13、第二蠕动泵14和第三蠕动泵15，本领域技术人员也可以根据需要对其进行增减。

所述装置还包括一密封外壳16和真空装置。所述真空装置用于密封外壳16内有害气体的排出。所述密封外壳16可以采用不锈钢焊接而成，焊缝进行满焊焊接工艺，并在零件加工成型后进行了密封性测试。

本装置中冷凝器1采用球形冷凝管，增大了其冷凝管的外径和内球的表面积，使其冷凝效果更佳。

参见图2，该装置还可以包括一主控制装置，以及包括有气动马达、上部气缸和底部气缸的执行装置，真空泵，包括第一蠕动泵13、第二蠕动泵14以及第三蠕动泵15的加液装置，阀体装置、以及受加热控制器控制的包含管式加热器10、底部加热器12和中部加热器11的加热装置。上述装置均直接或者间接由主控制装置进行控制。此处的主控制装置可以是编程控制器PLC，也可以根据需要变更为手动控制。

该装置利用气缸的提升和下降来实现放滤纸和开口密封，防止了实验过程中有毒气体的扩散，保证了操作人员的人身健康。在上部密封件20处加入了进液口6，可以实现在实验过程中随时加液的功能。利用气动马达带动搅拌叶片6进行实验过程中的搅拌动作。本发明在控制方面全部采用气体驱动，避免静电的产生，起到防爆作用。采用外部电磁阀控制，可实现自动化控制。

测试甲苯不溶物时的装置非工作状态的结构图如图3所示。

上述装置中加热器可以根据需要进行增减，蠕动泵也可以根据需要进行灵活的增。

本发明能实现了加液、加热、搅拌及过滤实验过程，且结构简单可靠，对操作人员要求大大降低；并且大大缩短了实验时间，提高了工作效率，同时避免了操作人员长时间接触化学试剂，保证了人员安全。

Claims (6)

1.一种不溶物测定装置，包括抽提筒和烧杯，其特征在于，所述抽提筒位于烧杯的上方，所述抽提筒和烧杯连接；所述抽提筒上方设置有密封件，所述密封件上设置有进液口，所述进液口与加液装置连接；所述密封件上还设置有搅拌装置；所述搅拌装置与气动马达连接；

所述装置还包括上部气缸，所述上部气缸与密封件连接；

所述装置还包括下部气缸，所述下部气缸与装置底部连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括溶液预热装置，所述溶液预热装置位于进液口和加液装置间的管道上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括中部加热器，所述中部加热器位于蒸汽回升管道上。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括底部加热器，所述底部加热器能为烧杯供热。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加液装置包括若干台蠕动泵。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括阀体装置和真空装置；所述装置设置于密封外壳内，所述阀体装置设置于密封外壳上。

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