CN205404241U - 一种测量有机氚的氧化燃烧制样管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量有机氚的氧化燃烧制样管，氧化燃烧制样管为石英管制成的水平放置的管子，氧化燃烧制样管包括样品燃烧区和催化氧化区两部分，样品燃烧区和催化氧化区由一内置两端为喇叭型细长石英导气管相连，催化氧化区内置一短石英管，氧化燃烧制样管的末端设有燃烧生产气体出口，样品燃烧区的初始端设有与金属法兰的固定装置及第一进气口，样品燃烧区与短石英管之间设有第二进气口。本实用新型燃烧管可以使样品得到充分的氧化，有效的提高所制水样品的质量，缩小制样时间。
Description
技术领域
实用新型涉及氚的浓度测定领域，具体地说涉及一种有机氚含量测定制样装置中的氧化燃烧管。
背景技术
氚在生产过程中会向环境排放一定量的氚，造成环境的污染。随着核电及相关产业的不断发展，氚的生产和使用不断增加，对环境中氚水平的影响会越来越大。进入环境中的氚可以形成有机氚（OBT），对于人类来说，一旦食入被氚污染的食物，OBT将可能是所受辐射剂量的主要贡献因素，同时OBT的含量可用于氚释放后的溯源研究、生物调查、大气污染评价和核电站附近居民的剂量评价，因此，对有机氚的测量尤为重要。通常有机氚的测量主要通过将干燥样品放在氧化燃烧装置中进行燃烧产生含氚水蒸气，将燃烧产生的水蒸气通过冷凝方法捕获在冷阱中，然后利用蒸馏装置将燃烧所得水进行蒸馏净化去除其中的杂质，通过液闪测定水中氚的浓度即得OBT的浓度。氧化制样装置原理大都相同，差异在于燃烧制样所需的氧化燃烧管。目前，氧化燃烧管的制样方法费时长，由于样品的氧化燃烧不完全，有时容易出现明火和爆管现象，有时获得的水样呈现黄色，通过蒸馏的方法也难以除掉黄色，必须重新通过燃烧才能获得澄清的水样，这样既浪费时间，有时由于样品量少，获得的水样更少，影响了最终测量结果的精度。
为了解决有机氚制样过程中样品燃烧不完全性，有的研究者对高温管进行了改进，在催化区域引入氧气，但是进氧气的第二进气口设置在末端，在载气的带动下一部分随着载气排出石英管，只有一部分能到达催化氧化区，不能完全起到氧化作用，导致实际应用中有时也会使燃烧所得水样发黄，而且所需时间较长。因此有必要对有机氚燃烧制样时所需燃烧管的构造进行改进。
发明内容
为了克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种用于有机氚含量测定制样用的氧化燃烧管，从而解决现有技术中样品氧化不完全和所需时间较长的问题，以提高所制样品的质量与测量结果的准确性。
为实现上述目的，本实用新型采用的新型技术方案如下：
本实用新型的测量有机氚的氧化燃烧制样管，为石英管制成的水平放置的管子，氧化燃烧制样管包括样品燃烧区和催化氧化区两部分，样品燃烧区和催化氧化区由一内置两端为喇叭型细长石英导气管相连；所述的催化氧化区内置一短石英管，短石英管为亚铃形，两端膨大部分填充催化剂，中间由一细长圆形石英管相连；氧化燃烧制样管的末端设有燃烧生成气体出口；样品燃烧区的初始端设有与金属法兰的固定装置及第一进气口，以供氧气和载气进入燃烧区；在样品燃烧区与短石英管之间设有第二进气口，以供为催化氧化区提供氧气。
使用时，首先将待检测样品装入氧化燃烧制样管的样品燃烧区，然后固定将氧化燃烧制样管与金属法兰固定好。检测时，第一进气口通过金属法兰上的氧气进气口和载气进气口分别通入低流量的氧气和高流量的氮气组成混合气体进入燃烧区，样品在燃烧区氧气的辅助作用下燃烧，燃烧产生的有机产物在载气的作用下经过喇叭型细长石英管导气管载入催化氧化区；第二进气口通入高流量的氧气，燃烧产生的有机产物在催化剂和高浓度氧气的作用下被催化氧化成二氧化碳和水蒸气，经气体出口排出后经冷阱装置收集水样。
所述的喇叭型细长石英管与长石英管的间隙应尽可能的小，安装时应用硅胶密封。
所述的短石英管与长石英管的间隙应尽可能的小，安装时应用硅胶密封，防治燃烧产生的有机物从间隙不经催化氧化直接到达气体出口。短石英管分为两部分填充催化剂，中间用一细长石英管相连，使燃烧生产的有机物先进入第一部分进行催化氧化，形成的气体产物通过细石英管再进入第二部分进行第二次催化氧化，以保证燃烧生产的有机物能完全氧化。
上述技术方案中，第一进气口通过密封的金属法兰导入低流量的氧气和作为载气的氮气（或氩气）作为混合气，保证样品在燃烧区燃烧时速度不至于过快而导致产生明火或爆管生产，同时使燃烧产生的有机产物被载气载带至催化氧化区域，防止生成物向进气口扩散。
在所述石英管管上第二进气口通入氧气，由于第二进气口位于燃烧区与催化氧化区之间，使进入的氧气在载气的作用下能完全进入催化剂填充区，使燃烧产生的有机物能在催化作用下充分被氧化。
在所述石英管的气体出口处连接冷却循环管路，采用冷阱收集燃烧产生的汽，经过后续程序进行测量。
本实用新型的测量有机氚的氧化燃烧制样管与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本实用新型可以两端进气，样品燃烧区进气口的氧气流量低，这样能够保证样品在样品燃烧区燃烧时速度不至于过快而导致产生明火或爆管；第二进所口的氧气流量高，保证催化氧化区氧气含量高，使燃烧产物在催化剂的作用下和充足氧气条件下的充分氧化；(2)本实用新型在样品燃烧区和催化氧化区为一内置细长石英管作为导气管，使载气能集中有效的把燃烧产生的有机物载带至催化氧化区域。(3)本实用新型在催化氧化区分为两部分，燃烧形成的产物先在载气的作用下到达第一部分进行催化氧化，经第一次催化氧化后的产物通过细管子缓慢到达第二部分，经第二次催化氧化，使部分未完全氧化产物得到进一步充分氧化。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中1、样品燃烧区，2、催化氧化区，3、喇叭型细长石英导气管，4、短石英管，5、催化剂，6、细长石英管，7、气体出口，8、金属法兰，9、第一进气口，10、氧气进气口，11、载气进气口，12、第二进气口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型的测量有机氚的氧化燃烧制样管为石英管制成的水平放置的管子，氧化燃烧制样管包括样品燃烧区和催化氧化区两部分，样品燃烧区1和催化氧化区2两部分，在燃烧区1和催化氧化区2之间内置一喇叭型细长石英导气管3，催化氧化区2内置有短石英4管，该短石英管4分为两前后两区分别填充催化剂5，中间由一细长石英管6相连，催化氧化区2的末端设有燃烧生成气体出口7，石英管燃烧区1初始端设有与金属法兰8的固定结构和第一进气口9，第一进气口9所进的氧气和载气通过金属法兰氧气进气口10和载气进气口11完成，第二进气口12位于喇叭型细长石英管3与催化氧化区2之间紧靠催化氧化区2处。
Claims (1)
1.一种测量有机氚的氧化燃烧制样管，氧化燃烧制样管为石英管制成的水平放置的管子，其特征在于，氧化燃烧制样管包括样品燃烧区和催化氧化区两部分，样品燃烧区和催化氧化区由一内置两端为喇叭型细长石英导气管相连，所述的催化氧化区内置一短石英管，短石英管为亚铃形，两端膨大部分填充催化剂，中间由一细长圆形石英管相连，氧化燃烧制样管的末端设有燃烧生产气体出口，样品燃烧区的初始端设有与金属法兰的固定装置及第一进气口，样品燃烧区与短石英管之间设有第二进气口。
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