CN202330114U - 氚样品蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氚样品蒸馏装置，所述的蒸馏装置中的铸铝电加热器含有设置在样品蒸馏井上的样品蒸馏容器，样品蒸馏容器通过集气导管Ⅰ与样品冷凝收集器连通，冷凝收集器还通过集气导管Ⅱ与真空阀连接，电源与温控装置中的温控仪与铸铝电加热器中的温度传感器相连接。本实用新型的结构简单，有多个样品蒸馏井同时加热工作，效率高、成本低，生产安装使用方便，实用性强。

Description

氚样品蒸馏装置

技术领域

本实用新型属于核设施外环境的监测装置的部件领域，具体涉及一种节能高效氚样品蒸馏装置。适用于环境空气中氚和环境水中氚的样品的前处理。 

背景技术

氚环境监测指的是核设施外环境的监测应用。由于自然环境中氚的浓度很低，取样与制样技术对于测定结果有着重要的影响。目前，对于环境大气中的氚化水的取样，基本采用装有干燥吸附剂（例如：硅胶等）的吸附器进行自然吸附，不需要任何动力的进行被动式取样。测定时，将吸附在吸附剂里的吸附水和冷指表面冷凝物或霜进行处理，然后测定其比活度，根据解析或冷凝液的同位素分馏系数和当时环境的条件，可以确定空气中氚浓度。这一方法可以测到空气中较低氚浓度，但需将被捕集的水蒸气从吸附剂中蒸馏解析出来，再进行测量。现有技术中，将水蒸气从吸附剂中蒸馏出来的方式一般是依照GB 12375-90氚的分析方法，使用单井型电炉，这种方式一次只能处理一个样品，制样效率低，且该蒸馏系统不能对加热温度进行准确控制，升温慢，保温差、耗能高、周期较长、效果较差。 

发明内容

为了克服已有技术中氚样品的制样效率低，温度控制不准确、升温慢、保温差、耗能高、周期较长的不足，本实用新型提供了一种氚样品蒸馏装置。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

本实用新型的一种节能高效的氚样品蒸馏装置，所述的装置含有铸铝电加热单元、冷凝收集单元、真空集气单元、电源与温控装置单元以及连通各单元的集气导管；其中，铸铝电加热单元包括有铸铝电加热器、数个样品蒸馏井、活动设置于样品蒸馏井中的样品蒸馏容器，在铸铝电加热器的铸铝管上设置有温度传感器；冷凝收集单元包括低温冷井和样品冷凝收集器，样品冷凝收集器活动安装于低温冷井中；真空集气单元包括真空阀、真空泵；电源与温控装置单元包括电源开关和温控仪；集气导管Ⅰ一端与样品蒸馏容器连接、另一端与样品冷凝收集器连接；温控仪与铸铝电加热器中的温度传感器相连接；样品冷凝收集器还通过集气导管Ⅱ与真空集气单元中的真空阀连接，真空阀外接真空泵；所述的样品冷凝收集器的数量与样品蒸馏井的数量相对应；铸铝电加热器外表面还设置有提高热效率的保温套。

所述的铸铝电加热器上安装有温度传感器，实现工作温度的精确自动控制。 

所述的铸铝电加热器中设置的样品蒸馏井的数量为2～9个。 

本实用新型的铸铝电加热器的外表面还设置有保温套，使热效率更佳；铸铝电加热器是由镍铬电热丝和改性镁粉及铸铝管组成的电加热器；样品冷凝收集器还连接有真空阀和真空泵，以进一步提高蒸馏效率；

本实用新型具有下列特点和有益效果：

（1）本实用新型的多个样品蒸馏井同时工作，可以同时处理多个样品，提高了前处理制样效率近3倍，缩短了环境氚监测制样时间约2/3，达到了加快监测速度，提高工作效率的目的；

（2）本实用新型的铸铝电加热器可以由镍铬电热丝和改性镁粉及铸铝管组成；采用了铸铝材料加热，铸铝电加热器以管状电热元件为发热体，用优质铝合金材料为外壳经压铸成型的电加热器，铸铝电加热器是一种高效热分布均匀的加热器，热导性极佳的金属合金，确保热面温度均匀，消除了设备的热点及冷点；具有长寿命、保温性能好、机械性能强、耐腐蚀、抗磁场等优点；将外散热面增加保温装置（保温套），内散热面烧结红外线这样可节约用电70%；随着蒸馏井数量的增加，耗能会更低，批量处理效率将更高。

（3）本实用新型在加热温度180℃～300℃，蒸馏冷凝收集时间5min～30min条件下，样品的平均回收率优于99%； 

（4）本实用新型的结构简单、多个蒸馏井同时加热工作、效率高、成本低，生产安装使用方便，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图中，1.样品蒸馏井    2.铸铝电加热器     3.保温套     4.集气导管Ⅰ     5.样品冷凝收集器     6.电源开关     7.样品蒸馏容器     8.真空阀     9.真空泵     10.低温冷井     11.温控仪     12. 集气导管Ⅱ。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

实施例1 

图1是本实用新型实施例结构示意图，图1中，本实用新型的氚样品蒸馏装置，含有铸铝电加热单元、冷凝收集单元、真空集气单元、电源与温控装置单元以及连通各单元的集气导管；其中，铸铝电加热单元包括有铸铝电加热器2、数个样品蒸馏井、活动设置于样品蒸馏井中的样品蒸馏容器，在铸铝电加热器2的铸铝管上设置有温度传感器；冷凝收集单元包括低温冷井10和样品冷凝收集器，样品冷凝收集器活动安装于低温冷井10中；真空集气单元包括真空阀8、真空泵9；电源与温控装置单元包括电源开关6和温控仪11；所述的样品冷凝收集器的数量与样品蒸馏井的数量相对应。集气导管Ⅰ4一端与样品蒸馏容器连接、另一端与样品冷凝收集器连接；温控仪11与铸铝电加热器2中的温度传感器相连接；样品冷凝收集器通过集气导管Ⅱ12与真空集气单元中的真空阀8连接，真空阀8外接真空泵9；本实施例中，铸铝电加热器2中设置的样品蒸馏容器的数目为三个，样品蒸馏容器7为其中一个。安装的样品蒸馏井数量为间隔设置的三个，样品蒸馏井1为其中一个。各样品蒸馏井内分别活动设置有一个样品蒸馏容器。本实施例中，样品冷凝收集器设置为三个，样品冷凝收集器5为其中一个。集气导管Ⅰ设置有三根，集气导管Ⅰ4为其中一根，集气导管Ⅱ设置有三根，集气导管Ⅱ12为其中一根，三个样品蒸馏容器分别与三根集气导管Ⅰ的一端连通、三根集气导管Ⅰ的另一端均分别与三个样品冷凝收集器连接。活动安装于低温冷井10中的三个样品冷凝收集器的另一端还分别通过集气导管Ⅱ与真空阀8连接，真空阀8外接真空泵9，实现负压蒸馏。

所述铸铝电加热器2的外表面还设置有保温套3，使热效率更佳。 

所述铸铝电加热器2由镍铬电热丝和改性镁粉及铸铝管组成。 

所述铸铝电加热器2的铸铝管上设置的温度传感器，通过温控仪11实现自动控温。 

使用时，将吸附有环境大气中的氚化水样品的吸附剂（例如：硅胶等）分别装在三个样品蒸馏容器中、各样品蒸馏容器分别置于一个样品蒸馏井内；在温控仪11的调控下，铸铝电加热器2进行加热，使样品蒸馏井1内的样品蒸馏容器7达到所需工作温度；水蒸气从吸附剂中蒸馏出来，经集气导管Ⅰ集中在样品冷凝收集器中迅速冷凝成待检测样品性状，再进一步通过真空阀8，并外接真空泵9，使样品进一步快速彻底进行收集，然后进行测量。 

 本实施例中，电源6与温控仪11用于装置的加热及工作温度的控制，可以采用自动温控装置，通过电源线、热电偶将温控仪11与铸铝电加热器相连，使装置保持在工作时的温度，且温度的误差能达到±2℃；铸铝电加热器可以由镍铬电热丝和改性镁粉及铸铝管组成；一排三孔控温由控温仪配温度传感器完成；采用铸铝材料加热，铸铝电加热器2以管状电热元件为发热体，用优质铝合金材料为外壳经压铸成型的电加热器，铸铝电加热器2是一种高效热分布均匀的加热器，热导性极佳的金属合金，确保热面温度均匀，消除了设备的热点及冷点；具有长寿命保温性能好、机械性能强、耐腐蚀、抗磁场等优点；将外散热面增加保温装置，内散热面烧结红外线可节约用电70%；从常温到所需工作温度只需10～15分钟，通过电源与温控单元系统维持温度，使处理样品时间在30min以下，缩短监测时间约2/3，制样效率提高近3倍。 

实施例2 

本实施例与实施例1结构和工作原理基本相同，本实施例中设置的样品蒸馏井为四个，与之相对应设置样品冷凝收集器数量也为四个。

本实用新型不限于该实施例，本实用新型内容所述均可实施并具有所述良好效果。 

Claims (2)

1.氚样品蒸馏装置，其特征是：所述的装置含有铸铝电加热单元、冷凝收集单元、真空集气单元、电源与温控装置单元以及连通各单元的集气导管；其中，铸铝电加热单元包括有铸铝电加热器（2）、数个样品蒸馏井、活动设置于样品蒸馏井中的样品蒸馏容器，在铸铝电加热器（2）的铸铝管上设置有温度传感器；冷凝收集单元包括低温冷井（10）和样品冷凝收集器，样品冷凝收集器活动安装于低温冷井（10）中；真空集气单元包括真空阀（8）、真空泵（9）；电源与温控装置单元包括电源开关（6）和温控仪（11）；集气导管Ⅰ（4）一端与样品蒸馏容器连接、另一端与样品冷凝收集器连接；温控仪（11）与铸铝电加热器（2）中的温度传感器相连接；样品冷凝收集器还通过集气导管Ⅱ（12）与真空集气单元中的真空阀（8）连接，真空阀（8）外接真空泵（9）；所述的样品冷凝收集器的数量与样品蒸馏井的数量相对应；铸铝电加热器（2）外表面还设置有保温套（3）。

2.根据权利要求1所述氚样品蒸馏装置，其特征是：所述的铸铝电加热器（2）中设置的样品蒸馏井的数量为2～9个。

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