CN219482134U - 一种自动化溶液吸收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自动化溶液吸收装置，包括进气口，进气口通过第一三通球阀分别与前端气路清洗排气口和减压控制器的进气口连接，减压控制器的出气口连接压力传感器的进气端，压力传感器的出气端连接临界流组件的进气端；二位三通电磁阀接口Ⅰ、接口Ⅱ和接口Ⅲ分别连接临界流组件出气端、废气排空口和第二三通球阀接口Ⅰ；第二三通球阀接口Ⅱ和接口Ⅲ分别连接后端气路清洗排气口和溶液吸收系统；溶液吸收系统包括吸收溶液储存瓶，以及设置在吸收溶液储存瓶内的鼓泡器；控制系统通过监测压力传感器采集的气路压力实时调节气路流量，控制吸收气体体积。本实用新型实现了自动化、准确定量、高效率的溶液吸收。

Description

一种自动化溶液吸收装置

技术领域

本实用新型涉及化工分析技术领域，具体为一种自动化溶液吸收装置。

背景技术

使用溶液对气体中可溶于这种溶液的成分进行吸收是实验分析工作中时常采取的一种分析方法，其广泛的应用于石油化工、环境监测、食品安全、生态保护、标物配置、成分分析等诸多领域。在这些领域中，都有实验需要将实验用气体通过吸收法制成目标溶液，再与标准的液体进行成分对比分析或液相色谱分析得到成分分析结果。

但是，现有的溶液吸收装置无法做到准确定流，无法保证吸收过程的输出稳定。另外，由于流量计中存在未被固定相占据的空隙体积，也即死体积，对气体进行吸收时死体积中会存在未被空气置换完的气体，导致污染，无法确保被吸收气体液相色谱分析结果的可靠性；并且由于被吸收气体与吸收液接触面积不够大，所以吸收效率不高。

参照中华人民共和国国家环境保护标准《HJ 1153-2020固定污染源废气醛、酮类化合物的测定溶液吸收-高效液相色谱法》持续完善国家环境监管体系的精神要求，设计一款基于鼓泡法可适用于绝大多数气体的抗腐蚀、低吸附能精确控制吸收量的吸收装置成为必然的趋势，它能为吸收实验带来巨大的变革。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种自动化、精确定量、高效率的自动化溶液吸收装置。技术方案如下：

一种自动化溶液吸收装置，包括进气口、第一三通球阀、前端气路清洗排气口、压力传感器、临界流组件、二位三通电磁阀、控制系统、溶液吸收系统和第二三通球阀；

所述进气口通过第一三通球阀分别与前端气路清洗排气口和减压控制器的进气口连接，所述减压控制器的出气口连接压力传感器的进气端，所述压力传感器的出气端连接临界流组件的进气端；

所述二位三通电磁阀接口Ⅰ连接临界流组件出气端，二位三通电磁阀接口Ⅱ连接废气排空口，二位三通电磁阀接口Ⅲ连接第二三通球阀接口Ⅰ；第二三通球阀接口Ⅱ连接后端气路清洗排气口，第二三通球阀接口Ⅲ连接溶液吸收系统；

所述溶液吸收系统包括吸收溶液储存瓶，以及设置在吸收溶液储存瓶内的鼓泡器；

所述控制系统通过监测压力传感器采集的气路压力实时调节气路流量，控制吸收气体体积。

进一步的，所述鼓泡器包括筒状部件，其底部或/和顶部设有出气孔板，其内部设有发泡薄膜，输气管穿过顶部的出气孔板伸入筒内。

更进一步的，所述发泡薄膜为布满细孔的片状膜，包括上下两片，所述输气管的出气端伸入到两片发泡薄膜之间。

更进一步的，所述临界流组件的流量范围为0-10L。

更进一步的，所述减压控制器为减压阀门、稳压阀门或临界流原理限流器。

更进一步的，所述第一三通球阀和第二三通球阀内壁有抗吸附涂层。

更进一步的，所述鼓泡器为柱形或球形的多孔鼓泡器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型采用三通球阀结合电磁阀满足气路密封性的同时，大幅度的降低死体积中空气未置换完的气体导致的污染，全气路可进行吹扫清洗，确保被吸收气体液相色谱分析结果的可靠性，降低实验误差。

2）本实用新型采用临界流技术配合硅烷化管路处理，达到精准定流、低吸附的溶液吸收效果。整个溶液吸收过程通过压力传感器精确采集压力、结合压力-流量线性准确定流，动态调节目标气体的流量，气路全防腐的处理，保持整个吸收过程输出稳定，长期有效，确保结果的重复性优越。

3）本实用新型中的采用全防腐二位三通电磁阀结合自动控制程序对进样时间的精准控制、避免了人工计时的繁琐和不准确性，进样量通过校准曲线可以进行定量可调，实现了进样时间和排空时间准确调节。

4）本实用新型的鼓泡器采用膜鼓泡的方式，将待吸收的气体打散为密集蓬松的气泡，极大程度的增加气体和吸收液的接触面积，提高吸收的效率，降低了由于吸收不完全导致的数据差异，更方便进行色谱进样的分析。

5）本实用新型既可以用于实验气体吸收，又可以用于废气处理。

附图说明

图1为本实用新型自动化溶液吸收装置的结构示意图。

图2为鼓泡器的结构示意图。

图中：1-待吸收气体气源，2-前端气路清洗排气口，3-第一三通球阀，4-减压控制器，5-压力传感器，6-临界流组件，7-二位三通电磁阀，8-后端气路清洗排气口，9-第二三通球阀，10-鼓泡器，101-输气管，102-出气孔板，103发泡薄膜，104-筒状部件，11-吸收溶液储存瓶，12-废气排空口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种自动化溶液吸收装置，包括：进气口、减压控制器4、前端气路清洗排气口2、压力传感器5、临界流组件6、二位三通电磁阀7、控制系统、溶液吸收系统、后端气路清洗排气口8、废气排气口、第二三通球阀9。

所述进气口通过第一三通球阀3分别与前端气路清洗排气口2和减压控制器4连接，所述压力传感器5进气端与减压控制器4连接，所述临界流组件6进气端与压力传感器5出气端连接，所述二位三通电磁阀7接口Ⅰ与临界流组件6出气端连接，所述废气排空口12与二位三通电磁阀7接口Ⅱ连接；所述第二三通球阀9接口Ⅰ与二位三通电磁阀7接口Ⅲ连接；所述后端气路清洗排气口8通过第二三通球阀9接口Ⅱ连接，所述溶液吸收系统与第二三通球阀9接口Ⅲ连接；所述溶液吸收系统包括吸收溶液储存瓶11、鼓泡器10；所述控制系统通过监测气路压力实时调节气路流量，控制吸收气体体积。本实用新型可实现了自动化、准确定量、高效率的溶液吸收。

其中，临界流组件6通过临界流原理（即文丘里原理），在进样口压力稳定的情况下，将恒定流量的气流输出，且在进气口压力大于等于出气口压力2.5倍的情况下，出口流量不受出口压力影响。本实施例的临界流组件6流量范围为0-10L，基于文丘里原理，其流量不受下游憋压影响，能够在恒定的压力下为吸收过程提供稳定的进样气流。临界流组件6一体成型，采用壳中心加工进气通道，由中心向外辐射发散加工流量测控通道的结构，有效的缩短了气路，减少了管路死角，同时其集成度高，体积小，气体的吸附小，可制备微痕量气体。

本实施例整个装置气路部件及其输气管路，全气路采用硅烷化防腐蚀处理，在通过腐蚀和吸附性气体时不影响装置性能。

本实施例的减压控制器4可优选为：减压阀门、稳压阀门或临界流原理限流器，分别适用于高压进样和低压进样，或者搭配进行使用，有利于更稳定的控制吸收的压力。其中，临界流原理限流器也可以叫临界流音速限流器。

本实施例的两位三通电磁阀优选为四氟乙烯结合氟橡胶制成，内壁有抗吸附涂层，进而降低装置对实验带来的不确定度。同时，根据使用者的控制，这个电磁阀切换进样模式和排空模式，切换到排空模式后装置会停止计算进样量并将现在气体通过后端管路清洗口排出。同理使用者还可以设定进样量，装置会在进样量达到后自动将二位三通电磁阀7联通到排空口。

本实施例的鼓泡器10优选为柱形或球形的多孔鼓泡器，气体通过时产生细密且发散的气泡，提高吸收效率。本实施例的鼓泡器10采用膜鼓泡的方式，将待吸收的气体打散为密集蓬松的气泡，极大程度的增加气体和吸收液的接触面积，提高吸收的效率，降低了由于吸收不完全导致的数据差异，更方便进行色谱进样的分析。

鼓泡器10如2图所示，主要由输气管101、出气孔板102、发泡薄膜103三部分组成。输气管将需要进行吸收的气体输送到鼓泡器的中间部分，在鼓泡器中间产生较大的压力，高压挤压发泡薄膜，可以将里面的待吸收气体挤压成细密的气泡。出气孔板除了固定鼓泡器的基本结构外，还可以使得已经被挤压为细密气泡的待吸收气体不会重新粘连在一起形成难以吸收大大气泡，保持细密状态，提高吸收效率。

本实施例的鼓泡器10包括筒状部件104，其底部或/和顶部设有出气孔板102，其内部设有发泡薄膜103，输气管101穿过顶部的出气孔板102伸入筒内。其中发泡薄膜103为布满细孔的片状膜，包括上下两片，输气管101的出气端伸入到两片发泡薄膜10之间。

本实施例的吸收溶液储存瓶11材料为四氟乙烯或进行过表面钝化处理的金属瓶子，若吸收气的主要成分为大分子气体时，优选为四氟乙烯瓶子可更方便的观察鼓泡请况。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动化溶液吸收装置，其特征在于，包括进气口、第一三通球阀（3）、前端气路清洗排气口（2）、压力传感器（5）、临界流组件（6）、二位三通电磁阀（7）、控制系统、溶液吸收系统和第二三通球阀（9）；

所述进气口通过第一三通球阀（3）分别与前端气路清洗排气口（2）和减压控制器（4）的进气口连接，所述减压控制器（4）的出气口连接压力传感器（5）的进气端，所述压力传感器（5）的出气端连接临界流组件（6）的进气端；

所述二位三通电磁阀（7）接口Ⅰ连接临界流组件（6）出气端，二位三通电磁阀（7）接口Ⅱ连接废气排空口（12），二位三通电磁阀（7）接口Ⅲ连接第二三通球阀（9）接口Ⅰ；第二三通球阀（9）接口Ⅱ连接后端气路清洗排气口（8），第二三通球阀（9）接口Ⅲ连接溶液吸收系统；

所述溶液吸收系统包括吸收溶液储存瓶（11），以及设置在吸收溶液储存瓶（11）内的鼓泡器（10）；

所述控制系统通过监测压力传感器（5）采集的气路压力实时调节气路流量，控制吸收气体体积。

2.根据权利要求1所述的自动化溶液吸收装置，其特征在于，所述鼓泡器（10）包括筒状部件（104），其底部或/和顶部设有出气孔板（102），其内部设有发泡薄膜（103），输气管（101）穿过顶部的出气孔板（102）伸入筒内。

3.根据权利要求2所述的自动化溶液吸收装置，其特征在于，所述发泡薄膜（103）为布满细孔的片状膜，包括上下两片，所述输气管（101）的出气端伸入到两片发泡薄膜（103）之间。

4.根据权利要求1所述的自动化溶液吸收装置，其特征在于，所述临界流组件（6）的流量范围为0-10L。

5.根据权利要求1所述的自动化溶液吸收装置，其特征在于，所述减压控制器（4）为减压阀门或稳压阀门。

6.根据权利要求1所述的自动化溶液吸收装置，其特征在于，所述第一三通球阀（3）和第二三通球阀（9）内壁有抗吸附涂层。

7.根据权利要求1所述的自动化溶液吸收装置，其特征在于，所述鼓泡器（10）为柱形或球形的多孔鼓泡器。