CN202649071U

CN202649071U - 一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置

Info

Publication number: CN202649071U
Application number: CN2012201087367U
Authority: CN
Inventors: 侯瑞琴
Original assignee: Engineering Design and Research Institute of General Armament Department
Current assignee: Engineering Design and Research Institute of General Armament Department
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2022-03-14

Abstract

本实用新型公开了一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置，在反应瓶瓶塞中央及一侧分别打孔插入两根导管，粉剂通过粉剂加入漏斗、粉剂导入短管、真空活塞、中央的粉剂导入管进入反应瓶；粉剂导入短管上端还连接真空泵，对反应瓶进行抽真空；侧面的导管为硬质斜切角导入管，通过2个真空活塞接压力表；气体通过2个真空活塞接压力表的连接软管注入。上述材质均不能与固体粉剂、气体发生化学反应。本实用新型可以实现固体微细粉对气体捕获吸附的定量测量，具有结构简单、可重复使用、准确可靠、经济实用的特点。

Description

一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置

技术领域：

本实用新型涉及一种固体粉剂对挥发性气体捕获效果定量分析的测量装置。

背景技术：

目前，我国航天发射中使用的液体推进剂四氧化二氮具有易挥发的特点，在航天试验中使用量较大，四氧化二氮在使用、运输等过程中易发生泄漏突发事故，一旦发生泄漏很快挥发为二氧化氮气体，二氧化氮对周边环境危害极大，同时可以造成人员伤亡。为此利用针对性粉剂的吸附性对泄漏液体和挥发气体进行快速处置。

但如何评价固体粉剂对挥发性气体的吸附捕获效果，需要一种可重复性使用的高效定量测量装置。目前，国内外无满足要求的定量分析测量装置。

实用新型内容：

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种可评价固体粉剂对挥发性气体的吸附捕获效果的定量测量装置。本实用新型具有结构简单、准确可靠、可重复使用、便于操作、经济实用等特点，能够实现固体粉剂吸附挥发性气体的定量测量。

本实用新型一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置，包括有瓶塞的反应瓶；在反应瓶瓶塞中央及一侧分别打孔插入两根导管，中央管为粉剂导入管，粉剂通过粉剂加入漏斗、粉剂导入短管、3号真空活塞、粉剂导入管进入反应瓶；粉剂导入短管上端还连接真空泵，对反应瓶进行抽真空；侧面的导管为硬质斜切角导入管，其上端则依次连接2号真空活塞和1号真空活塞，1号真空活塞的上端接压力表；试验瓶、塞子、导管、真空活塞的材质均不能与固体粉剂、气体发生化学反应。

反应瓶是圆形平底透明试验瓶。粉剂导入管为硬质管，其下端为喇叭口；所述硬质斜切角导入管的下端齐瓶口下端。

粉剂导入管和硬质斜切角导入管的直径为0.5-0.8cm。

附图说明：

图1：本实用新型试验装置图

图号说明：

1-透明反应瓶，2-硬质连通管，3-1号真空活塞，4-连通软管，

5-2号真空活塞，6-硬质斜切角导入管，7-粉剂加入漏斗，

8-粉剂导入短管，9-3号真空活塞，10-粉剂导入管。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

一、固体粉剂吸附气体性能的测量装置

包括透明反应瓶1、1号真空活塞3、2号真空活塞5、3号真空活塞9、压力表、真空泵、连通管、粉剂加入漏斗7。

1、透明反应瓶

固体粉剂与挥发性气体的定量反应试验要求粉剂应能瞬间均匀发散和充分与气体接触，保证反应试验瓶内各部位气体浓度均匀一致。透明反应瓶1选择圆形平底试验瓶，用塞子密封，要求试验瓶和塞子的材质均不能与固体粉剂、气体发生化学反应。圆形玻璃瓶的选择使反应空间无死角存在，透明的材质有利于观察反应过程的各种现象。

2、取样设施

在透明反应瓶瓶口塞子的中央及一侧分别打孔插入两根导管，其直径为0.5-0.8cm。中央的一根管子为硬质带喇叭口的粉剂导入管10，便于粉剂吸入后均匀发散，该管上端连接3号真空活塞9，3号真空活塞9的另一端连接粉剂导入短管8，粉剂导入短管8分别连接真空泵和粉剂加入漏斗7，粉剂通过粉剂加入漏斗7、粉剂导入短管8、3号真空活塞9、粉剂导入管10进入反应瓶。

侧面的导管为硬质斜切角导入管6，下端齐瓶口下端，扩散效果最好；上端则带有两个真空活塞(1号、2号真空活塞)。二者用一根连通软管联结。1号真空活塞的上端接压力表。

3、抽气装置

粉剂吸附污染气体时，是在一定的压力条件下实现的。三个真空活塞同时开启后，再通过真空泵抽吸使试验反应瓶内具有一定的负压，利用压力表测量透明反应瓶内的压力。从而实现负压条件下的吸附效果的测量，符合实际应用环境的要求。

二、固体粉剂吸附气体性能的测量方法

1、将真空泵连接于粉剂导入短管8上，将压力表连接于1号真空活塞3的上端，打开1号真空活塞3、2号真空活塞5、3号真空活塞9，用真空泵采用抽吸的方法使试验反应瓶中呈负压状况，记录负压后，关闭1号真空活塞3、3号真空活塞9；

2、根据试验浓度要求，用针管从存储挥发性气体的真空袋中抽吸所需量的气体，通过连通软管4注入负压试验透明反应瓶1中，形成一定浓度的气体试验条件；

3、打开3号真空活塞9，固体粉剂经导入粉剂的粉剂加入漏斗7进入试验反应瓶。

4、在开始反应后的不同时间内取样分析瓶内气体的浓度，通过比较初始浓度和反应结束时的浓度，可以计算出不同时间、不同粉剂量对气体的去除率。

三、应用案例

航天用推进剂四氧化二氮为易挥发液体，挥发后产生二氧化氮气体，采用该实用新型的测量装置进行粉剂对二氧化氮气体的捕获吸附试验。

(1)粉剂用量对二氧化氮气体去除率

将真空泵连接于3号真空活塞的上端，压力表连接1号真空活塞的上端，首先采用真空泵抽吸的方法使试验反应瓶中呈负压状况，记录负压值；断开真空泵，关闭1号、3号真空活塞。

用N₂O₄液体产生一定量的NO₂气体导入真空袋中备用，用100ml针管从真空袋中根据试验浓度要求，抽吸所需量的NO₂气体从1号真空活塞和2号真空活塞之间的橡胶软管注入负压反应瓶中，形成一定浓度的NO₂试验条件；

将导入粉剂的粉剂加入漏斗7连接上，然后打开3号真空活塞阀门，由于试验瓶内呈负压状态，粉剂很快进入试验反应瓶中，上下翻滚，与红色NO2进行充分反应，很短时间内二氧化氮红烟消失，反应完毕；

在开始反应后的不同时间内通过连通软管4取样分析瓶内NO₂气体的浓度，通过比较初始浓度和反应不同阶段及结束时的浓度值，可以计算出各种粉剂用量对NO₂气体的去除率。NO₂气体的浓度定量分析方法采用国标规定的盐酸萘乙二胺分光光度法。

不同粉剂量对比试验结果见表1。

表1 不同干粉剂量对NO₂的去除率

(2)试验装置内不同负压值对去除率的影响

试验过程如前所述，不同的是每次试验中试验反应瓶内的负压值不同，试验结果见表2。

表2不同负压条件下NO₂去除率

试验表明，真空度不同(即负压大小不同)，粉剂对NO₂去除率也不同，试验反应瓶内压力由-720mmHg变为-505mmHg时，对NO₂的去除率下降约10％，反应瓶内压力为-300mmHg时，去除率下降约13％，真空度大，则粉剂进入瓶内的吸力大，粉剂的扩散更均匀、与NO₂气体的碰撞、吸附和化学反应更容易发生，从而对NO₂的去除率高。本实用新型可以广泛应用于固体粉剂吸附挥发性气体的定量效果试验中。

说明书描述的只是该实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式作修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。

Claims

1.一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置，其特征在于包括有瓶塞的反应瓶(1)；在反应瓶瓶塞中央及一侧分别打孔插入两根导管，中央管为粉剂导入管(10)，粉剂通过粉剂加入漏斗(7)、粉剂导入短管(8)、3号真空活塞(9)、粉剂导入管(10)进入反应瓶(1)；粉剂导入短管(8)上端还连接真空泵，对反应瓶进行抽真空；侧面的导管为硬质斜切角导入管(6)，其上端则依次连接2号真空活塞(5)和1号真空活塞(3)，1号真空活塞(5)的上端接压力表；试验瓶、塞子、导管、真空活塞的材质均不能与固体粉剂、气体发生化学反应。

2.根据权利要求1所述的一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置，其特征在于所述反应瓶(1)是圆形平底透明试验瓶。

3.根据权利要求1所述的一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置，其特征在于，所述粉剂导入管(10)为硬质管，其下端为喇叭口；所述硬质斜切角导入管(6)的下端齐瓶口下端。

4.根据权利要求1一种固体粉剂吸附气体性能的测量装置，其特征在于所述粉剂导入管(10)和硬质斜切角导入管(6)的直径为0.5-0.8cm。