CN206132455U - 一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，包括低温液体循环机和多个收集瓶，收集瓶内设有与瓶口相连的锥形气道，收集瓶内锥形气道外部空间为收集腔；锥形气道和收集腔外分别设有第一夹套和第二夹套，收集腔侧壁设有气体出口，第二夹套上设有冷却液入口并通过连通管道和第一夹套连通，第二夹套和第一夹套上均设有与低温液体循环机相连的冷却液出口，多个收集瓶按流程分为多级，第一级收集瓶的瓶口与裂解气出口管道相连，其他每一级气体出口与其下一级的瓶口相连。裂解气进入收集瓶内通过惯性碰撞被捕集，未捕集气体在瓶内被进一步降温，提高了下级收集瓶的捕集效率。本装置按气体沸点分级收集，结构简单，成本低廉。
Description
技术领域
该实用新型涉及一种气体收集装置，具体涉及一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置。
背景技术
裂解色谱是将裂解装置和气相色谱相连，用于聚合物的定性鉴别和结构解析、石油储集岩的类型鉴定及石油中大分子硫化物的裂解性能研究、生物质的裂解机理研究等多个学科领域。但是由于气相色谱固有的特点，使裂解色谱在分析一些高沸点、相对分子量大的裂解产物时存在一定困难。从裂解装置吹扫出的气体温度较高，不能直接进入液相色谱、无机质谱等设备，需要对裂解气中的高沸点、分子量大的有机化合物和无机元素进行收集，再处理和测定。固体生物质热裂解液化常用的流化床、旋转锥反应器、烧蚀反应器、涡旋反应器、循环流化床、输运床等工艺并不适用于普通实验室的裂解机理研究。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，采用循环的低温冷却液来降低裂解气体温度，惯性碰撞机理收集气体冷凝物。经济成本低，操作简易，可以实现裂解气体的有效收集。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，包括低温液体循环机和多个收集瓶，其特征在于：所述收集瓶内设有与瓶口相连且逐渐缩小的锥形气道，收集瓶内锥形气道外围的梨形空间为收集腔，收集腔靠近瓶口的一侧设有气体出口，锥形气道的出口对着收集腔的底部，所述锥形气道外设有第一夹套，收集腔外设有第二夹套，所述第二夹套靠近瓶底的一端设有冷却液入口并通过连通管道和第一夹套连通，所述第二夹套和第一夹套靠近瓶口的一端均设有冷却液出口，所述第二夹套的冷却液入口通过液体循环管道与低温液体循环机的出口相连，两个冷却液出口通过液体循环管道与低温液体循环机的入口相连，所述多个收集瓶按流程顺序分为多级，第一级收集瓶的瓶口与来自裂解装置的裂解气出口管道相连，其他每一级收集瓶气体出口与其下一级收集瓶的瓶口相连，最后一级收集瓶的气体出口可接冷阱或吸收溶液，多级收集瓶均处于同一水平面。通过多级收集瓶将来自裂解装置的高温裂解气进行多级冷却，通过锥形气道收缩将高温裂解气在冷却的同时加速然后撞击在收集瓶的瓶底，从而使得裂解气中大分子冷凝物或其他颗粒快速沉积在收集瓶的瓶底，实现了对高温裂解气的高效分离。通过分别在锥形气道和收集腔外设有的第一夹套和第二夹套，对收集瓶入瓶气体和出瓶气体进行冷却，加强了冷却效果，提高收集瓶的冷却和收集效率，可减少收集瓶的级数，简化流程。
作为优选，所述第一级收集瓶的瓶口与来自裂解装置的裂解气出口管道通过陶瓷接口相连，所述第一级收集瓶的瓶口为锥形的磨砂口，所述陶瓷接口一端为与第一级收集瓶的瓶口相匹配的磨砂口，另一端为内螺口，所述陶瓷接口通过内螺口与裂解气出口管道螺纹连接。通过陶瓷接口不仅提高了第一级收集瓶与裂解气出口管道之间连接的密封性，还使得两者之间连接和拆卸容易。
作为优选，所述陶瓷接口与裂解气出口管道之间以及收集瓶的瓶口与陶瓷接口之间分别设有耐高温的O型密封圈，所述第一级收集瓶的瓶口与陶瓷接口连接处设有用于卡紧的卡箍。增加第一级收集瓶与裂解气出口管道之间连接的密封性。
作为优选，所述每一级收集瓶的气体出口均为带磨砂的锥形，除了第一级外其他每一级收集瓶的瓶口均为与其上一级收集瓶的气体出口相匹配且为带磨砂的锥形。大大提高了收集瓶与收集瓶之间连接的密封性。
作为优选，所述收集瓶、收集瓶的瓶口、锥形气道、夹套、以及气体出口均采用耐高温的二氧化硅材料制成。
作为优选，所述收集瓶有2-6级。通过选择合适的级数在简化流程节约能源的同时，大大提高了分离效率。
本实用新型相比现有技术所具备的特点在于：通过在收集瓶的锥形气道和瓶身上分别设置第一夹套和第二夹套，分别用于对入瓶气体和岀瓶气体冷却，二次热交换使收集效率更高。收集瓶之间可以串连，实现裂解气体的分级收集。低温冷却液循环系统可以同时用于多个收集瓶的冷却。陶瓷接口可以耐受1000℃以上的高温，可根据裂解装置的气体出口和收集瓶气体入口的特点调整接头设计。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-收集瓶，2-连接头，3-瓶口，4-气体出口，5-锥形气道，6-收集腔，7-第一夹套，8-第二夹套，9-冷却液入口，10-第二冷却液出口，11-第一冷却液出口，12-低温液体循环机，13-液体循环管道，14-陶瓷接口，15- O型密封圈，16-卡箍，17-裂解气出口管道。
具体实施方式
本实用新型以下结合附图做进一步描述：
如图1所示，一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置由收集瓶1、低温冷却液循环系统和连接头2组成。收集瓶1由瓶口3、气体出口4、锥形气道5、收集腔6、第一夹套7和第二夹套8组成。瓶口3连接着逐渐缩小的锥形气道5，收集瓶1内锥形气道5外围的梨形空间为收集腔6，收集腔6靠近瓶口3的一侧设有气体出口4，锥形气道5的出口对着收集腔6的底部，锥形气道5外围包覆有第一夹套7，收集腔6外设有第二夹套8。第二夹套8靠近瓶底的一端设有冷却液入口9，并通过连通管道和第一夹套7连通，第二夹套8和第一夹套7靠近瓶口的一侧分别设有第二冷却液出口10和第一冷却液出口11，第二夹套8的冷却液入口9通过液体循环管道13与低温液体循环机12的出口相连，第二冷却液出口10和第一冷却液出口11均通过液体循环管道13与低温液体循环机12的入口相连，所述多个收集瓶1按流程顺序分为多级，第一级收集瓶1的瓶口3与来自裂解装置的裂解气出口管道17相连，其他每一级收集瓶1的气体出口4与其下一级收集瓶1的瓶口3相连，最后一级收集瓶1的气体出口4可接冷阱或吸收溶液，多级收集瓶1均处于同一水平面。
收集瓶1和裂解气出口管道17通过连接头2相连，连接头2由陶瓷接口14、耐高温的O型密封圈15和卡箍16组成，其中陶瓷接口14和第一级收集瓶1的瓶口3通过相互匹配的锥形磨砂口相连，并通过卡箍16卡紧；陶瓷接口14的另一端为内螺口，陶瓷接口14通过内螺口与裂解气出口管道17螺纹连接；陶瓷接口14和瓶口3以及陶瓷接口14和裂解气出口管道17之间分别设有耐高温的O型密封圈15。低温冷却液循环系统由低温冷却液循环机12和液体循环管道13组成，冷却液经液体循环管道13从冷却液入口9和连通管道分别流入第一夹套7和第二夹套8内与锥形气道5及收集腔6内的裂解气进行热交换，而后从第二冷却液出口10和第一冷却液出口11流出收集瓶1经液体循环管道13回到低温冷却液循环机12。
每一级收集瓶1的气体出口4均为带磨砂的锥形，除了第一级外其他每一级收集瓶1的瓶口3均为与其上一级收集瓶1的气体出口4相匹配且为带磨砂的锥形。通过磨砂口大大提高了收集瓶1与收集瓶1之间连接的密封性。
所述收集瓶1、收集瓶1的瓶口3、锥形气道5、第一夹套7、第二夹套8、以及气体出口4均采用耐高温的二氧化硅材料制成。
所述收集瓶1有2-6级。本实施例为3级，通过选择合适的级数在简化流程节约能源的同时，大大提高了分离效率。
收集裂解气时，需先开启低温液体循环系统的低温液体循环机12，裂解气经内径逐渐缩小的锥形气道5引入第一级收集瓶1，经第一夹套7降温，由于惯性碰撞，冷凝物被捕捉到第一级收集瓶1的收集腔6底部，剩余气体经第二夹套8继续降温，通过气体出口4进入下一级收集瓶1进行二次收集。收集瓶1的个数可根据需要增减，最后一级收集瓶1后可接冷阱、吸收溶液等其他气体收集设备。该气体收集装置不仅实现了裂解高温气体的有效收集，还将气体按沸点差异分级收集，为裂解气体中不适于采用裂解气相色谱的研究对象提供了捕集手段。
Claims (6)
1.一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，包括低温液体循环机和多个收集瓶，其特征在于：所述收集瓶内设有与瓶口相连且逐渐缩小的锥形气道，收集瓶内锥形气道外围的梨形空间为收集腔，收集腔靠近瓶口的一侧设有气体出口，锥形气道的出口对着收集腔的底部，所述锥形气道外设有第一夹套，收集腔外设有第二夹套，所述第二夹套靠近瓶底的一端设有冷却液入口并通过连通管道和第一夹套连通，所述第二夹套和第一夹套靠近瓶口的一端均设有冷却液出口，所述第二夹套的冷却液入口通过液体循环管道与低温液体循环机的出口相连，两个冷却液出口通过液体循环管道与低温液体循环机的入口相连，所述多个收集瓶按流程顺序分为多级，第一级收集瓶的瓶口与来自裂解装置的裂解气出口管道相连，其他每一级收集瓶气体出口与其下一级收集瓶的瓶口相连，最后一级收集瓶的气体出口可接冷阱或吸收溶液，多级收集瓶均处于同一水平面。
2.根据权利要求1所述一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，其特征在于：所述第一级收集瓶的瓶口与来自裂解装置的裂解气出口管道通过陶瓷接口相连，所述第一级收集瓶的瓶口为锥形的磨砂口，所述陶瓷接口一端为与第一级收集瓶的瓶口相匹配的磨砂口，另一端为内螺口，所述陶瓷接口通过内螺口与裂解气出口管道螺纹连接。
3.根据权利要求2所述一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，其特征在于：所述陶瓷接口与裂解气出口管道之间以及收集瓶的瓶口与陶瓷接口之间分别设有耐高温的O型密封圈，所述第一级收集瓶的瓶口与陶瓷接口连接处设有用于卡紧的卡箍。
4.根据权利要求2所述一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，其特征在于：所述每一级收集瓶的气体出口均为带磨砂的锥形，除了第一级外其他每一级收集瓶的瓶口均为与其上一级收集瓶的气体出口相匹配且为带磨砂的锥形。
5.根据权利要求3或4所述一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，其特征在于：所述收集瓶、收集瓶的瓶口、锥形气道、夹套、以及气体出口均采用耐高温的二氧化硅材料制成。
6.根据权利要求5所述一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置，其特征在于：所述收集瓶有2-6级。
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| CN201621188930.5U CN206132455U (zh) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | 一种具有双层循环冷凝功能的气体收集装置 |
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| CN (1) | CN206132455U (zh) |
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|---|---|---|---|---|
| CN109806612A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-05-28 | 杭州阿卡米低温科技有限责任公司 | 一种基于运动部件的机械式低温冷阱 |
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2016
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| CN109806612A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-05-28 | 杭州阿卡米低温科技有限责任公司 | 一种基于运动部件的机械式低温冷阱 |
| CN109806612B (zh) * | 2019-03-18 | 2021-05-25 | 杭州阿卡米低温科技有限责任公司 | 一种基于运动部件的机械式低温冷阱 |
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