CN105276987A - 一种分析仪器的燃烧炉 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种化学元素分析仪器，特别是一种分析仪器的燃烧炉。本申请的燃烧炉，包括炉头、燃烧区和炉尾，炉头内安装有过滤装置，炉头两侧面安装有加热元件，所述加热元件为PTC材料的加热元件。通过在燃烧炉炉头两侧面安装PTC加热元件，并利用PTC加热元件对炉头加热，可以使炉头温度始终保持在一个恒定温度范围内；通过选择PTC材质，可以减小、甚至消除粉尘对被吸附气体，如碳硫分析仪中的二氧化硫的吸附作用，进而提高分析仪分析结果的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及一种化学元素分析仪器，特别是一种分析仪器的燃烧炉。
背景技术
碳硫分析仪由“燃烧”和“检测”两部分组成。燃烧是将待测样品在高温炉中和纯氧介质中进行燃烧，样品中的碳和硫分别被氧化为二氧化碳和二氧化硫，燃烧生成的二氧化碳和二氧化硫由氧气为载体，导入红外检测系统加以测定，从而确定碳和硫在样品中的含量。用于样品燃烧的装置称为燃烧炉，由炉头、燃烧区、炉尾三部分组成，炉头上安装有过滤装置。待测样品在燃烧区内燃烧，燃烧后的二氧化碳、二氧化硫等气态物质，由炉头进入检测系统；燃烧后的粉尘物质，如氧化铁、三氧化钨、二氧化锡等，由于过滤装置的作用而滞留在炉体内。各类粉尘比表面积大，因而具有很强的吸附能力，极易将气态类物质，特别是极性气体物质吸附在粉尘表面，被吸附气体不能全部进入检测系统，被吸附气体的分析结果会出现偏低、不稳定现象，严重影响分析仪器检测的准确性。
发明内容
本申请的发明目的在于：针对现有技术存在的燃烧后的粉尘对极性分子吸附力大，易导致极性分子分析结果不准确的问题，提供一种分析结果准确性高的燃烧炉。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
一种分析仪器的燃烧炉，包括炉头、燃烧区和炉尾，炉头内安装有过滤装置，炉头两侧面安装有加热元件，所述加热元件为PTC材料的加热元件。分析仪器中的过滤装置，将燃烧后的粉尘阻挡在炉头内，燃烧后的气体经过过滤装置去检测系统，但是粉类物质对气体物质，特别是极性气体物质具有极大的吸附作用，会使被吸附类气体的检测含量降低。本申请的分析仪的燃烧炉为利用粉尘类物质对气体物质的吸附作用随温度升高而降低，直至某一温度，粉尘的物质对气体物质的吸附作用为零这一原理设计的。上述结构的燃烧炉通过在炉头两侧面安装有PTC材质的加热元件，利用加热元件对炉头加热，当加热温度达到PTC居里点时,加热自动停止；加热温度低于PTC居里点时,加热自动恢复,这样可以使炉头温度始终保持在一个恒定温度范围内；通过选择PTC材质，可以减小、甚至消除粉尘对气体分子的吸附作用，进而提高分析仪分析结果的准确性。
优选的，所述PTC材料的居里点为85～95℃。PTC材料的居里点为85～95℃，可以使炉头的温度保持在85～95℃范围内。实验表明，红外硫碳分析仪的燃烧炉炉头的温度为85～95℃时，燃烧后的各类粉尘对二氧化硫的吸附量极低，碳硫分析仪的硫分析结果准确性提高。更优选的，所述PTC材料的居里点为90℃。红外硫碳分析仪的燃烧炉炉头的温度为90℃时，可彻底消除各类粉尘对二氧化硫的吸附，碳硫分析仪的硫分析结果准确性极高。
优选的，所述燃烧炉为高频感应炉或电弧燃烧炉。
优选的，所述高频感应炉的燃烧区包括石英管，石英管的上端与所述炉头连通，石英管下端与所述炉尾连接；石英管内设有坩埚座，坩埚座上安装有坩埚，石英管外围设有感应圈。高频感应炉工作时，待测样品位于坩埚内，对燃烧区通入纯净氧气，同时，启动开关，通过感应圈对待测样品加热，待测样品在纯氧介质中燃烧，燃烧后的产物去炉头，产物中的气体经过过滤装置出感应炉去检测系统；产物中的粉尘由于过滤装置的作用二滞留在炉头内。
优选的，所述炉头上设有气体入口和气体出口，炉头内设有中心管道，中心管道下端延伸至燃烧区，并与燃烧区连通；气体入口在炉头内与中心管道管层连通，气体出口在炉头内与中心管道的壳层连通。由供养系统的输送的纯氧，由炉头上的气体入口进入炉头内的中心管道，由中心管道将纯氧导入燃烧区与待测样品反应，待测样品反应后的产物由燃烧区进入炉头内，中心管道的壳层，气体经过炉头内的过滤装置去检测系统，粉尘类物质由于过滤装置而滞留在炉头内。
优选的，所述过滤装置呈圆柱体状，所述圆柱体的外径小于炉头的内径，圆柱体上端与炉头内顶部连接，下部与炉头内底部连接。上述结构的圆柱体状过滤装置，过滤装置过滤面积大，气体经过过滤装置不易发生堵塞现象，过滤效果好。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：
1、通过在燃烧炉炉头两侧面安装PTC加热元件，并利用PTC加热元件对炉头加热，可以使炉头温度始终保持在一个恒定温度范围内；通过选择PTC材质，可以减小、甚至消除粉尘对极性分子，如二氧化硫的吸附作用，进而提高分析仪分析结果的准确性。
2、通过在燃烧炉炉头两侧面安装有居里点为85～95℃的PTC加热元件，并利用PTC加热元件对炉头加热，可以使炉头的温度保持在85～95℃范围内，在这个温度范围下，各类粉尘对二氧化硫的吸附量极低，碳硫分析仪的硫分析结果准确性高。
附图说明
图1是本申请的剖面结构示意图。
具体实施方式
图1为高频感应炉-碳硫分析仪的燃烧炉的剖面示意图。如图1所示，燃烧炉包括炉头1、燃烧区3和炉尾8，燃烧区3下部为炉尾8，燃烧区3上部为炉头1；炉头1内安装有过滤装置9，过滤装置9呈圆柱体状，所述圆柱体的外径小于炉头1的内径，圆柱体上端与炉头1内顶部连接，下部与炉头1内底部连接；炉头1的两侧面安装有加热元件2，加热元件2为PTC加热片，PTC加热片的外形尺寸60×26×6mm，供电电压为AC220V、功率为50W,PTC加热片的居里点为90℃；燃烧区3包括石英管4，石英管4的上端与炉头1连通，石英管4下端与炉尾8连接；石英管4内设有坩埚座7，坩埚座7上安装有坩埚6，石英管4外围设有感应圈5。燃烧炉工作时，纯氧气体由炉头入口10进入，纯氧气体沿炉头1的中心管道向下移动进入燃烧区3，并与坩埚6内的待测样品接触，通过感应圈5对待测样品加热，待测样品在纯氧介质下燃烧，燃烧后的物质，包括二氧化碳、二氧化硫和粉尘，由石英管4上部进入炉头1内部，经过炉头1内的过滤装置9后，气态物质，如二氧化碳、二氧化硫由炉头出口11去检测系统；粉尘的等物质由于过滤装置9的作用，而滞留在炉头1内，但是由于粉尘比表面积大，对二氧化硫具有较大的吸附作用，部分二氧化硫会被粉尘吸附而滞留在炉头1内；启动加热元件2，可以使炉头1的温度保持在90℃左右，这样可以消除，炉头1内的粉尘对二氧化硫的吸附作用，二氧化硫随气体全部进入检测系统，碳硫分析仪的硫分析结果准确性高。
Claims (7)
1.一种分析仪器的燃烧炉，包括炉头、燃烧区和炉尾，炉头内安装有过滤装置，其特征在于：炉头两侧面安装有加热元件，所述加热元件为PTC材料的加热元件。
2.根据权利要求1所述的燃烧炉，其特征在于：所述PTC材料的居里点为85～95℃。
3.根据权利要求2所述的燃烧炉，其特征在于：所述PTC材料的居里点为90℃。
4.根据权利要求1或2所述的燃烧炉，其特征在于：所述燃烧炉为高频感应炉或电弧燃烧炉。
5.根据权利要求4所述的燃烧炉，其特征在于：所述高频感应炉的燃烧区包括石英管，石英管的上端与所述炉头连通，石英管下端与所述炉尾连接；石英管内设有坩埚座，坩埚座上安装有坩埚，石英管外围设有感应圈。
6.根据权利要求5所述的燃烧炉，其特征在于：所述炉头上设有气体入口和气体出口，炉头内设有中心管道，中心管道下端延伸至燃烧区，并与燃烧区连通；气体入口在炉头内与中心管道管层连通，气体出口在炉头内与中心管道的壳层连通。
7.根据权利要求6所述的燃烧炉，其特征在于：所述过滤装置呈圆柱体状，所述圆柱体的外径小于炉头的内径，圆柱体上端与炉头内顶部连接，下部与炉头内底部连接。
Priority Applications (1)
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| CN201510871746.4A CN105276987A (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种分析仪器的燃烧炉 |
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| CN105276987A true CN105276987A (zh) | 2016-01-27 |
Family
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113701502A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-26 | 厦门升泓机械设备有限公司 | 一种基于高温难熔金属碳化物制取的感应炉 |
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2015
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Cited By (2)
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| CN113701502A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-26 | 厦门升泓机械设备有限公司 | 一种基于高温难熔金属碳化物制取的感应炉 |
| CN113701502B (zh) * | 2021-09-03 | 2024-02-27 | 厦门升泓机械设备有限公司 | 一种基于高温难熔金属碳化物制取的感应炉 |
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Application publication date: 20160127 |