CN205917030U - 一种空气中氪的低温吸附解吸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气中氪的低温吸附解吸装置，它包括：杜瓦罐，所述杜瓦罐上开设有用于向其内添加液氮的注入口；活性炭冷阱，所述活性炭冷阱可拆卸地安装于所述杜瓦罐内，它包括冷阱本体、密封安装在所述冷阱本体顶部的盖体、开设于所述盖体上的活性炭填充口和测温口、安装在所述盖体上且下端延伸至所述冷阱本体上部的进气管、安装在所述盖体上且下端延伸至所述冷阱本体下部的排气管、安装在所述冷阱本体内的加热管以及设置于所述盖体上且与所述加热管相配合的电源。方便对加热进行控制，使得活性炭温度在‑180~300℃内任意温度稳定调节，从而从空气中收集得到纯净的氪；结构简单，操作方便。

Description

一种空气中氪的低温吸附解吸装置

技术领域

本实用新型涉及一种低温吸附解吸装置，具体涉及一种空气中氪的低温吸附解吸装置。

背景技术

通常情况下，环境空气中氪采样通过液氮低温采集，然后用干冰-乙醇浴除去大量氮气和氧气；将活性炭冷阱升温到200℃，通过氦气驱气载带转移到液氮浴冷却的活性炭柱中，再瞬间升温至200℃，将气体解吸并转移至活性炭柱上分离得到纯净的氪。该方法不仅需要液氮，还需要干冰-乙醇，及活性炭柱，结构复杂，操作困难。

发明内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种空气中氪的低温吸附解吸装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种空气中氪的低温吸附解吸装置，它包括：

杜瓦罐，所述杜瓦罐上开设有用于向其内添加液氮的注入口；

活性炭冷阱，所述活性炭冷阱可拆卸地安装于所述杜瓦罐内，它包括冷阱本体、密封安装在所述冷阱本体顶部的盖体、开设于所述盖体上的活性炭填充口和测温口、安装在所述盖体上且下端延伸至所述冷阱本体上部的进气管、安装在所述盖体上且下端延伸至所述冷阱本体下部的排气管、安装在所述冷阱本体内的加热管以及设置于所述盖体上且与所述加热管相配合的电源。

优化地，所述杜瓦罐的外壁内形成与大气相连通的腔体，所述腔体与大气连通处设有抽气阀。

优化地，所述加热管上均布有多个散热片。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型空气中氪的低温吸附解吸装置，通过采用特定结构的活性炭冷阱，方便对加热进行控制，使得活性炭温度在-180~300℃内任意温度稳定调节，从而从空气中收集得到纯净的氪；结构简单，操作方便。

附图说明

附图1为本实用新型空气中氪的低温吸附解吸装置的结构示意图；

附图2为附图1的俯视图；

附图3为本实用新型空气中氪的低温吸附解吸装置中活性炭的温度曲线图；

其中，1、杜瓦罐；11、注入口；12、抽气阀；13、腔体；2、活性炭冷阱；21、冷阱本体；22、盖体；23、进气管；24、排气管；25、活性炭填充口；26、测温口；27、加热管；271、散热片；28、电源。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1和图2所示的空气中氪的低温吸附解吸装置，主要包括杜瓦罐1和活性炭冷阱2。

其中，杜瓦罐1上开设有用于向其内添加液氮的注入口11，其尺寸为Ø124×220mm，真空宽度为5mm，不锈钢厚度3mm；在本实施例中，杜瓦罐1的外壁内形成与大气相连通的腔体13，该腔体13与大气连通处设有抽气阀12；在使用时，可以将抽气阀12与负压机构相连接，从而对腔体13抽气至真空。

活性炭冷阱2可拆卸地安装于杜瓦罐1内，它包括冷阱本体21、盖体22、进气管23、排气管24、活性炭填充口25、测温口26等部件。冷阱本体21尺寸为Ø50×200mm，不锈钢厚度2mm，卡套Ø100mm，内装活性炭约300g；盖体22对应安装在冷阱本体21的顶部，从而与其形成密封的整体，可以采用硅橡胶垫圈进行密封；如采用一夹持机构夹住冷阱本体21和盖体22，将该夹持机构通过螺纹的形式与杜瓦罐1的内壁相连接，再在夹持机构中穿设螺栓使得冷阱本体21和盖体22紧密贴合。活性炭填充口25和测温口26开设于盖体22上，分别用于向冷阱本体21中填充10~30目的活性炭、将温控探头插入测温口26以用于测量冷阱本体21中的温度。进气管23安装在盖体22上，它的下端延伸至冷阱本体21的上部；在本实施例中，进气管23的上端通过阀门与采集空气的气泵相连接，它们之间还安装有流量计和截止阀，以实现对活性炭冷阱2进样的控制。排气管24也安装在盖体22上，它的下端延伸至冷阱本体21的下部（接近冷阱本体21的底部），从而确保活性炭对空气中氪的充分吸附。加热管27安装在冷阱本体21内的加热管，如采用设置在冷阱本体21顶部的支撑杆将其挂在冷阱本体21内，在本实施例中，加热管27的侧壁上均布有多个散热片271，从而可以均匀、快速传热至活性炭，稳定状态下保证活性炭冷阱内温差小于10℃；电源28设置于盖体22上，它与加热管27相配合，从而通过其中的热电偶对活性炭进行加热。

在使用时，具体操作步骤如下：

（a）通过活性炭填充口25加入约300g活性炭到冷阱本体21中，将盖体22和冷阱本体21密封；将温控探头插入测温口26中，打开与电源28相连接的外接温控器，设置好参数；打开抽气阀12，将杜瓦罐1的腔体13内抽气至真空；

（b）依次打开进气管23上的进气阀、出气管24上的出气阀，并将质量流量计重置清零；

（c）通过注入口11往杜瓦罐1内加满液氮，使得活性炭冷却至-170℃（约30min），以15L/min~18L/min流速抽气约30min；

（d）打开电源28，通过调节温控器设置温度-80℃，恒温约3h，期间以1L/min流速的氦气为载气驱气向冷阱本体21中引入空气；

（e）将冷阱本体21升温至200℃（冷阱本体21内的活性炭温度变化如图3所示），设置氦气流速为50mL/min，使得活性炭吸附的氪解析并随氦气全部转移至色谱柱，纯化得到纯氪，收集至液闪计数瓶中；

（f）在液闪计数瓶中加入闪烁液，置于液闪谱仪上测量。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种空气中氪的低温吸附解吸装置，其特征在于，它包括：

杜瓦罐（1），所述杜瓦罐（1）上开设有用于向其内添加液氮的注入口（11）；

活性炭冷阱（2），所述活性炭冷阱（2）可拆卸地安装于所述杜瓦罐（1）内，它包括冷阱本体（21）、密封安装在所述冷阱本体（21）顶部的盖体（22）、开设于所述盖体（22）上的活性炭填充口（25）和测温口（26）、安装在所述盖体（22）上且下端延伸至所述冷阱本体（21）上部的进气管（23）、安装在所述盖体（22）上且下端延伸至所述冷阱本体（21）下部的排气管（24）、安装在所述冷阱本体（21）内的加热管（27）以及设置于所述盖体（22）上且与所述加热管（27）相配合的电源（28）。

2.根据权利要求1所述的空气中氪的低温吸附解吸装置，其特征在于：所述杜瓦罐（1）的外壁内形成与大气相连通的腔体（13），所述腔体（13）与大气连通处设有抽气阀（12）。

3.根据权利要求1所述的空气中氪的低温吸附解吸装置，其特征在于：所述加热管（27）上均布有多个散热片（271）。