CN214765124U - 一种氮消化用加液装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种氮消化用加液装置，包括：加液过滤器、加液组件和用于放置消化管的反应槽；所述第一壳体的顶部设有水管通孔和排气口，且底部设有出液孔；所述出液孔朝向所述反应槽的一面上设有中空结构的密封塞；所述密封塞塞入消化管后与消化管管口边缘贴合密闭。通过密封塞与消化管管口边缘贴合密闭的设计，有效防止了在稀释定容氮消化液时，消化管中的沸腾液体飞溅到操作人员身上，导致操作人员被烫伤的安全问题；同时，密封塞与加液管之间的间隙可以把反应过程中的酸性气体导入第一壳体内部，并且通过第一壳体顶部的气体过滤装置过滤掉此酸性气体，防止了操作人员在稀释定容氮消化液时，吸入过多的酸性气体。

Description

一种氮消化用加液装置

技术领域

本申请涉及加液装置领域，尤其涉及一种氮消化用加液装置。

背景技术

总氮是烟草中的重要化学成分之一，它与烟草的香气、杂气和刺激性等感官息息相关，是评价烟草质量的常规指标。总氮的测定常用方法主要有两类：一类是消化后测氨，另一类是燃烧后测氮，它们的代表方法分别为凯氏定氮法和杜马法。其中，凯氏定氮法需要将烟末置于消化管中，加入浓硫酸和氧化汞高温消解成氮消化液，再将氮消化液加液稀释和定容后方能上机进行检测。在现有技术中，浓硫酸正常的稀释方法是在大量水中缓慢加入硫酸，加入过程中不断搅拌，使稀释时放出的热量进行扩散，以避免危险发生。然而在凯氏定氮法实际的前处理操作过程中，由于含有浓硫酸的氮消化液本来就存在于消化管中，消化管本身就是定容容器，若想进行稀释和定容，需要将水注入消化管的浓硫酸中。由于水的密度较小，稀释过程中，水会浮在浓硫酸上层，稀释时放出的热会让水沸腾飞溅，并涌出大量酸性气体，危害操作人员的生命健康。

因此，现有技术中，给氮消化液加液稀释时，采用人工在通风柜中进行，来减少对操作人员的危害。通风柜的运行可在一定程度上减少操作人员吸入酸性气体，但在实际操作过程中，操作人员吸入一些酸性气体的情况还是无法避免，在作业现场会有较明显的呛咳感；并且，如果操作人员在加液过程中若不小心加液过快过多，还会出现被飞溅的硫酸烫伤的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提出了一种氮消化用加液装置，用于解决操作人员在操作过程中吸入酸性气体和被飞溅的硫酸烫伤的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种氮消化用加液装置，包括：加液过滤器、加液组件和用于放置消化管的反应槽；

所述加液过滤器包括第一壳体、水箱和气体过滤装置；

所述第一壳体的顶部设有水管通孔和排气口，且底部设有出液孔；所述出液孔朝向所述反应槽的一面上设有中空结构的密封塞；所述密封塞塞入消化管后与消化管管口边缘贴合密闭；

所述水箱设于所述第一壳体内部；所述水箱的顶部设有入液管，且底部设有加液管；所述入液管密封穿过所述水管通孔与所述加液组件连通；所述加液管从所述密封塞的中空腔体穿过，且不接触所述密封塞；

所述气体过滤装置设于所述排气口处；

所述反应槽的侧壁连接所述第一壳体。

进一步的，所述加液组件包括第一软管、可调加液泵和第二软管；

所述第一软管的一端口与所述可调加液泵的入液部连通；所述第二软管的一端口与所述可调加液泵的出液部连通，且所述第二软管远离所述可调加液泵的另一端口与所述入液管连通。

进一步的，所述反应槽中设有中空结构的试管底座；所述试管底座的顶部设有用于放置消化管的试管孔洞。

进一步的，所述反应槽的内底部设有超声器。

进一步的，所述反应槽的一侧壁上设有槽条，所述第一壳体的外壁上有与所述槽条适配相嵌的滑动凸块。

进一步的，所述加液过滤器还包括抽气管路；所述抽气管路与所述排气口连通。

进一步的，气体过滤装置中设有用于吸附过滤酸性气体的滤芯；所述滤芯为碱改性活性炭。

进一步的，所述第一壳体、所述水箱和所述密封塞均采用抗酸蚀材料制成。

进一步的，所述第一软管、所述可调加液泵和所述第二软管均采用抗酸蚀材料制成。

进一步的，所述密封塞为橡胶塞。

与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：

本申请通过密封塞与消化管管口边缘贴合密闭的设计，有效防止了在稀释定容氮消化液时，消化管中的沸腾液体飞溅到操作人员身上，导致操作人员被烫伤的安全问题；同时，密封塞与加液管之间的间隙可以把反应过程中的酸性气体导入第一壳体内部，并且通过第一壳体顶部的气体过滤装置过滤掉此酸性气体，防止了操作人员在稀释定容氮消化液时，吸入过多的酸性气体。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为氮消化用加液装置整体结构示意图；

图2为加液过滤器结构示意图；

图3为加液过滤器的结构拆解示意图；

图4为反应槽结构示意图。

其中，附图标记为：

加液过滤器1；加液组件2；反应槽3；第一壳体4；水箱5；气体过滤装置6；水管通孔7；入液管8；出液孔9；加液管10；试管孔洞11；超声器12；可调加速泵13；密封塞14。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本申请中未特别说明的百分比均为重量百分比/质量百分数。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解，请参阅图1至图4，图1为本申请实施例所提供的氮消化用加液装置整体结构示意图；图2为本申请实施例中的加液过滤器结构示意图；图3为本申请实施例中的加液过滤器的结构拆解示意图；图4为本申请实施例中的反应槽结构示意图。

本申请提供了一种氮消化用加液装置，具体可以包括：加液过滤器1、加液组件2和用于放置消化管的反应槽3；

所述加液过滤器1包括第一壳体4、水箱5和气体过滤装置6；

所述第一壳体4的顶部设有水管通孔7和排气口，且底部设有出液孔9；所述出液孔9朝向所述反应槽3的一面上设有中空结构的密封塞14；所述密封塞14塞入消化管后与消化管管口边缘贴合密闭；

所述水箱5设于所述第一壳体4内部；所述水箱5的顶部设有入液管8，且底部设有加液管10；所述入液管8密封穿过所述水管通孔7与所述加液组件2连通；所述加液管10从所述密封塞14的中空腔体穿过，且不接触所述密封塞14；

所述气体过滤装置6设于所述排气口处；

所述加液组件2与所述入液管8连通；所述反应槽3的侧壁连接所述第一壳体4。

更具体的，第一壳体4为长方体中空结构，且其左侧外壁上有纵向突起；而反应槽3的左侧内壁上有凹槽条，第一壳体4上的纵向突起与凹槽条相嵌合，从而达到反应槽3与加液过滤器1连接的作用。

第一壳体4顶部的一端具有排气口，排气口处设有气体过滤装置6，其可吸附过滤酸性气体。

第一壳体4的中空结构中央具有一底部带加液管10的水箱5，第一壳体4的顶部中央具有一个水管通孔7。水箱5顶部接有一条入液管8，入液管8从第一壳体4顶部的水管通孔7伸出外部。该入液管8的外径与第一壳体4上的水管通孔7的直径相同，水箱5顶部入液管8的外壁和第一壳体4顶部水管通孔7之间紧密粘合，即入液管8密封穿过第一壳体4顶部的水管通孔7，使水箱5悬空固定在第一壳体4中，与第一壳体4内底部不接触。

水箱5下部具有若干条中空圆柱形加液管10，该加液管10与消化管数目相同，各个加液管10之间的行列等距，并且加液管10刚好处于与之相配的消化管横截面的正中央。

第一壳体4底部上具有与消化管数量一致的出液孔9，出液孔9朝向反应槽3的一面上紧密连接有密封塞14。该密封塞14高度约为2.5cm，横截面为正圆形，密封塞14与第一壳体4连接的顶面正圆形的直径大于朝向反应槽3的底面正圆形的直径。

其中，顶面正圆形的直径大于消化管的内径，直径约为2.5cm；底面正圆形直径小于消化管内径，直径约为2.0cm。密封塞14塞入消化管时使消化管口边缘密闭，此时，消化管口刚好卡在密封塞14高度的中央位置。

同时，密封塞14为中空结构，该中空结构的腔体为圆柱形。其圆柱形的直径大于水箱5底部的加液管10外径，这使得加液管10能从密封塞14的中空腔体的正中央穿过，而不与密封塞14接触。在稀释定容氮消化液时，消化管中产生的酸性气体可以经由中空密封塞14内壁与加液管10外壁之间的空隙上行，并通过气体过滤装置6进行过滤后排走。

本申请所提供的氮消化用加液装置，通过密封塞14与消化管管口边缘贴合密闭的设计，有效防止了在进行氮消化反应时，消化管中的沸腾液体飞溅到操作人员身上，导致操作人员被烫伤的安全问题；同时，密封塞14与加液管10之间的间隙可以把反应过程中的酸性气体导进第一壳体4内部，并且通过第一壳体4顶部的气体过滤装置6过滤掉此酸性气体，防止了操作人员在进行氮消化反应操作时，吸入过多的酸性气体。

下面，将对本示例性实施例中一种氮消化用加液装置作进一步地说明。

作为一种示例，所述加液组件2包括第一软管、可调加速泵13和第二软管；

所述第一软管的一端口与所述可调加液泵13的入液部连通；所述第二软管的一端口与所述可调加液泵13的出液部连通，且所述第二软管远离所述可调加液泵13的另一端口与所述入液管8连通。通过可调加液泵13的设计，达到控制纯水加入消化管时的流速的效果。

更具体地说，第一软管的其中一端插入瓶中的纯水中，另一端接在可调加液泵13上。可调加液泵13由变频电机带动，通过改变电机的转速，从而达到自动调节加液速度的效果。因为在本实施例中，反应槽3中的消化管放置有浓硫酸，由于水的密度较小，在稀释过程中，水会浮在浓硫酸上层，稀释时放出的热会让水沸腾飞溅，所以在每次加液时，可调加液泵13的泵水速度由慢至快，而由慢至快地加水可以在很大程度上缓解纯水加入浓硫酸时导致的暴沸、飞溅程度，也能减少酸性气体的释放。

作为一种示例，所述反应槽3中设有中空结构的试管底座；所述试管底座的顶部设有用于放置消化管的试管孔洞11。试管底座能用于对消化管的放置。

更具体地说，试管底座为中空结构，其位于反应槽3的槽体中，且位置固定。试管底座顶部有多个试管孔洞11，且试管孔洞11间的行列等距，试管孔洞11的直径大于消化管外径1mm左右，使消化管能够嵌入试管孔洞11中，呈垂直固定状态。试管底座的高度约为消化管长度的二分之一，消化管插入试管底座后，上端二分之一露在试管底座的试管孔洞11上方。试管孔洞11的正中心位置应与加液过滤器1上水箱5下方的加液管10的位置相匹配。

作为一种示例，所述反应槽3的内底部设有超声器12。即反应槽3的槽体内底部设置有超声器12，使用装置稀释定容氮消化液时，在反应槽3的槽体中注入清水，清水高度应与试管底座在槽体中的高度一致，此时超声的启动可以让氮消化液中的浓硫酸与纯水更为快速的混匀，从而使浓硫酸不再沉在水下方，酸水混合物能够更好的融合稀释。同时虽然稀释过程中会大量放热，但是消化管外部的清水具有冷却作用，可使消化稀释液更为快速的降温，从而进一步缓解后续稀释时的暴沸、飞溅和释放酸性气体的程度。

作为一种示例，所述反应槽3的一侧壁上设有槽条，所述第一壳体4的外壁上有与所述槽条适配相嵌的滑动凸块。通过槽条和滑动凸块的设计，实现了加液过滤器1与反应槽3的滑动连接，方便了密封塞14与消化管的密闭连接。即当在反应槽3中设置好盛有氮消化液的消化管后，滑动滑动凸块沿着槽条向反应槽3的方向移动，使加液过滤器1底部的密封塞14塞住消化管管口。

更具体地说，反应槽3的左侧壁高，右侧壁、前侧壁和后侧壁均比左侧壁低，且右侧壁、前侧壁和后侧壁均等高，这使得反应槽3形成一个左侧壁往上延展的长方形槽体。反应槽3左侧壁的内侧面具有纵向垂直于水平面的凹槽条，其与加液过滤器1第一壳体4外壁的纵向突起，即滑动凸块，相嵌合，并使加液过滤器1能够上下垂直运动。

作为一种示例，所述加液过滤器1还包括抽气管路；所述抽气管路与所述排气口连通。具体的，在抽气管路上安装有负压抽气装置，在稀释定容氮消化液过程中产生的酸性气体通过橡胶塞与加液管10之间的间隙进入到第一壳体4内部后，启动负压抽气装置，此时第一壳体4内部的酸性气体会通过排气口经由气体过滤装置6，沿着抽气管路排出第一壳体4内部，这大大降低了第一壳体4内部被酸性气体的腐蚀问题，同时也加快了对酸性气体的过滤效果。

作为一种示例，气体过滤装置6中设有用于吸附过滤酸性气体的滤芯；所述滤芯为碱改性活性炭。由于在稀释定容氮消化液过程中会产生大量的酸性气体，所以采用碱改性活性炭的滤芯可以对此酸性气体进行吸附中和，防止排出的酸性气体对环境造成损害。

更具体地说，气体过滤装置6中的滤芯为可拆装替换结构，当滤芯使用了一段时间，里边的碱改性活性炭的中和效果降低时，可以对此滤芯进行更换。这可以大大提高加液装置对酸性气体的过滤效果。

作为一种示例，所述第一壳体4、所述水箱5和所述密封塞14均采用抗酸蚀材料制成。由于在稀释定容氮消化液的过程中，会产生大量的酸性气体，所以为了防止装置被腐蚀，导致装置过快老化的问题出现，组成加液过滤器1的部件应该采用抗酸蚀材料制成。

作为一种示例，所述第一软管、所述可调加液泵13和所述第二软管均采用抗酸蚀材料制成。由于在把含有酸性氮消化液的消化管放置到反应槽3的过程中可能会有少量酸气溢出至环境中，使得装置被腐蚀的问题发生，所以组成加液组件2的部件应该采用抗酸蚀材料制成。

作为一种示例，所述密封塞14为橡胶塞。由于橡胶塞具有良好的弹性、耐磨性、和延展性，所以取橡胶塞当做密封塞14，可以在塞入消化管时拥有良好的密闭效果。

本申请的操作过程为：启动可调加液泵13，开始将纯水泵入加液装置系统中。先将水箱5和管路中的空气全部排走，使水箱5和管路中充满纯水后，关闭可调加液泵13。在反应槽3中注入清水至试管底座相同高度，将含有浓硫酸氮消化液的消化管插入试管底座的试管孔洞11中。然后，调节加液过滤器1的位置，使加液过滤器1上的中空橡胶塞将消化管口塞住。分别打开可调加液泵13、滤芯上方的负压抽气装置和反应槽3底部的超声器12。此时，纯水开始从加液过滤器1下端的加液管10中缓慢滴入消化管的氮消化液中，纯水一开始的缓慢加入可从很大程度上缓解纯水加入浓硫酸中导致的暴沸、飞溅程度，减少酸性气体的释放。超声的启动使得氮消化液中的浓硫酸与纯水更为快速的混匀，从而使浓硫酸不再沉在水下方，酸水混合物能够更好的融合稀释。稀释过程中会大量放热，消化管外部的清水具有冷却作用，可使消化稀释液更为快速的降温，从而进一步缓解后续稀释时的暴沸、飞溅和释放酸性气体的程度。由于装置的中空的密封塞14将消化管口塞住，即使有极少量飞溅也无法从消化管口溅出。消化液稀释混匀到一定程度，加入纯水时便不再暴沸，此时可调加液泵13泵入纯水的速度也逐渐加快，溶液接近消化管的定容线处，稀释完毕，关闭开关。整个稀释过程中释放出的酸性气体，已由装置上端的气体过滤装置6进行过滤并由负压抽走，不再对操作人员的健康造成损害，整个过程中酸水混合物的飞溅也得到很好的控制，放热过程也得到了较快速的冷却，实验过程更加安全。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种氮消化用加液装置，其特征在于，包括：加液过滤器、加液组件和用于放置消化管的反应槽；

所述加液过滤器包括第一壳体、水箱和气体过滤装置；

所述第一壳体的顶部设有水管通孔和排气口，且底部设有出液孔；所述出液孔朝向所述反应槽的一面上设有中空结构的密封塞；所述密封塞塞入消化管后与消化管管口边缘贴合密闭；

所述水箱设于所述第一壳体内部；所述水箱的顶部设有入液管，且底部设有加液管；所述入液管密封穿过所述水管通孔与所述加液组件连通；所述加液管从所述密封塞的中空腔体穿过，且不接触所述密封塞；

所述气体过滤装置设于所述排气口处；

所述反应槽的侧壁连接所述第一壳体。

2.根据权利要求1所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述加液组件包括第一软管、可调加液泵和第二软管；

所述第一软管的一端口与所述可调加液泵的入液部连通；所述第二软管的一端口与所述可调加液泵的出液部连通，且所述第二软管远离所述可调加液泵的另一端口与所述入液管连通。

3.根据权利要求1所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述反应槽中设有中空结构的试管底座；所述试管底座的顶部设有用于放置消化管的试管孔洞。

4.根据权利要求3所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述反应槽的内底部设有超声器。

5.根据权利要求1所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述反应槽的一侧壁上设有槽条，所述第一壳体的外壁上有与所述槽条适配相嵌的滑动凸块。

6.根据权利要求1所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述加液过滤器还包括抽气管路；所述抽气管路与所述排气口连通。

7.根据权利要求1所述的氮消化用加液装置，其特征在于，气体过滤装置中设有用于吸附过滤酸性气体的滤芯；所述滤芯为碱改性活性炭。

8.根据权利要求1所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述第一壳体、所述水箱和所述密封塞均采用抗酸蚀材料制成。

9.根据权利要求2所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述第一软管、所述可调加液泵和所述第二软管均采用抗酸蚀材料制成。

10.根据权利要求1所述的氮消化用加液装置，其特征在于，所述密封塞为橡胶塞。

Images