CN219978135U - 一种水中挥发酚测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水中挥发酚测量装置，涉及挥发酚测量技术领域，包括底架，底架的上端固定安装有安装板，安装板的一面固定安装有多通阀、用于蒸馏水样的蒸馏管、用于冷却水样的冷凝管、用于收集水样的收集管、蠕动泵、定量管和反应管，多通阀管路连接蒸馏管、收集管、定量管和反应管，冷凝管管路连接蒸馏管和收集管，蠕动泵管路连接定量管，蒸馏管外侧壁缠绕有两段用于加热的加热丝，通过管路连接装置使多个装置密封连接，通过分体式结构便于维护，通过两端加热丝便于对蒸馏室进行加热，解决了现有的水中挥发酚测量装置大多整体密封性差，有挥发泄漏的现象存在，且维护维修不便，蒸馏室加热方式不合理的问题。

Description

一种水中挥发酚测量装置

技术领域

本实用新型涉及挥发酚测量技术领域，具体为一种水中挥发酚测量装置。

背景技术

水中挥发酚测量装置是一种用于测量水体中挥发性有机物质（如苯、甲苯、二甲苯等）浓度的设备，其工作原理是通过将水样与空气接触，使水中的挥发性有机物质挥发到空气中，然后通过气相色谱法或红外光谱法等技术对挥发性有机物质进行定量分析，从而得到水中挥发酚的浓度；

水中挥发酚测量装置通常由以下几部分组成：采样器、预处理系统、分析系统和数据处理系统，采样器用于取得水样，预处理系统用于将水样与空气充分接触，使挥发性有机物质挥发到空气中，分析系统用于对挥发性有机物质进行分析，数据处理系统用于处理分析结果并输出浓度值；

水中挥发酚测量装置广泛应用于环境监测、水质监测、工业生产等领域，可以帮助人们了解水体中挥发性有机物质的浓度，及时发现和解决环境污染问题，保护人类健康和生态环境；

但现有的水中挥发酚测量装置，大多如专利公开号：CN212540124U的一种自动测量水中挥发酚的装置，虽能通过多个装置对挥发酚进行检测，但整体密封性差，有挥发泄漏的现象存在，且维护维修不便，蒸馏室加热方式不合理，为解决上述提到的问题，现提供一种水中挥发酚测量装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水中挥发酚测量装置，以解决上述背景技术中提出现有的水中挥发酚测量装置大多整体密封性差，有挥发泄漏的现象存在，且维护维修不便，蒸馏室加热方式不合理等问题中的至少部分问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水中挥发酚测量装置，包括底架，所述底架的上端固定安装有安装板，所述安装板的一面固定安装有依序连通的多通阀、蒸馏管、冷凝管、收集管、蠕动泵、定量管和反应管；所述冷凝管的内管与蒸馏管输出管路连接，所述蠕动泵管路连接于定量管的进液管路；

所述蒸馏管外侧壁缠绕有至少两段间隔设置的加热丝。

根据本申请的一个方面，所述收集管上方的固定安装有用于检测液位的液位感应器。

根据本申请的一个方面，所述蒸馏管、冷凝管和收集管均采用玻璃材质。

根据本申请的一个方面，所述蒸馏管、冷凝管和收集管之间采用惰性连接管连接。

根据本申请的一个方面，所述多通阀的外侧壁固定连接有12个管路连接头，四个所述管路连接头分别管路连接蒸馏管、收集管、定量管和反应管；

两个所述管路连接头用于管路连接试剂A、试剂B或试剂C，剩余六个所述管路连接头分别用于管路连接废液排液口、蒸馏前试剂、水样、蒸馏水、加标容器和二次加标容器。

根据本申请的一个方面，所述冷凝管的外管体的出水端高于进水端。

根据本申请的一个方面，所述蒸馏管、冷凝管和收集管之间通过聚四氟乙烯卡件联接。

根据本申请的一个方面，所述蒸馏管的工作体积大于收集管的工作体积。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型，通过管路连接装置使多个装置密封连接，通过分体式结构便于维护，通过两端间隔设置的加热丝便于对蒸馏室进行加热，解决了现有的水中挥发酚测量装置大多整体密封性差，有挥发泄漏的现象存在，且维护维修不便，蒸馏室加热方式不合理的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的装置整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的装置整体结构平面图

图3为本实用新型实施例的测量装置的流程图。

图中：1、底架；2、安装板；3、多通阀；4、蒸馏管；5、冷凝管；6、收集管；7、蠕动泵；8、定量管；9、反应管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1至图3，本实施例提供了一种水中挥发酚测量装置，包括底架1。由于机械设计图不便于展示各个单元之间的连接或连通关系，因此给出了管路连通图，具体如图3所示。本申请所述的依序连通指的是根据图3所述的管路图和现有技术进行的连通。

本申请的机械结构具体为：底架1的上端固定连接有安装板2，安装板2用于安装测量装置，通过底架1和安装板2支撑住装置。

其中，装置包括多通阀3、蒸馏管4、冷凝管5、收集管6、蠕动泵7、定量管8和反应管9，多通阀3、蒸馏管4、冷凝管5、收集管6、蠕动泵7、定量管8和反应管9均固定安装在安装板2的一面。

具体的，多通阀3的外侧壁固定连接有12个管路连接头，管路连接头用于连接胶管，胶管设置为橡胶管或塑胶管，其中四个管路连接头分别管路连接蒸馏管4、收集管6、定量管8和反应管9，通过管路连接头使蒸馏管4、收集管6、定量管8、反应管9与多通阀3相互连通。其中两个管路连接头用于连接装有试剂的容器，一般采用三种试剂，分别为试剂A、试剂B和试剂C。剩余六个管路连接头分别用于管路连接废液排液口、蒸馏前试剂、水样、蒸馏水、加标容器和二次加标容器。需要说明的是，十二通阀（多通阀）的连接是可以根据实际情况而设定的，试剂A、B、C、水样、蒸馏水、标样、质控、出液口等的位置也可以根据实际情况而进行调整。

定量管8的上端管路连接蠕动泵7，定量管8的下端管路连接多通阀3的一个管路连接头，通过蠕动泵7往定量管8内注入溶液，通过定量管8对溶液进行定量，随后导入多通阀3内。

通过多通阀3开启不同的管路连接头，使试剂A、试剂B或试剂C导入蒸馏管4内，再将蒸馏前试剂、水样导入蒸馏管4内，根据浓度，逐步进行加标，通过分光光度法测量，根据测量吸光度计算水样中挥发酚含量，以mg/L计。

水样和试剂进入蒸馏管4内进行混合，蒸馏管4的外侧壁缠绕有两段间隔预定距离的用于加热的加热丝。在其他实施例中，还可以为多段间隔设置的加热丝。

相较于传统的加热蒸馏都是一体加热，通过整段加热丝盘在蒸馏管4外部来实现整体加热的。这种结构和方式整体蒸馏没有问题，但是有弊端，就是当蒸馏管4中的溶液蒸馏到一半时，溶液液位下降了一半，但是在溶液液位以上的加热丝还是在继续的加热，空烧蒸馏管4，而实际对蒸馏有作用的加热只是在液位以下死亡加热起作用。当蒸馏过半时，实际在液位以上的都在空烧，这样带蒸馏室和加热丝的使用寿命将大大缩短。也有可能在空烧蒸馏室的同时使蒸馏室开裂损坏。

本设计使用分段加热，就是在蒸馏管4外部分别用两段加热丝分开缠绕，做出两个独立的加热系统。分别放在蒸馏室的中间部分和蒸馏室底部。在蒸馏刚开始时，两个加热系统同时加热工作，这样可以加快蒸馏的速度和效率。等到蒸馏室中溶液下降到一半时，上部加热系统停止加热，只保留底部加热。这样可以避免上部蒸馏室的空烧，减少了蒸馏室因为空烧而发生蒸馏室爆裂的机率。从而保证设备关键元器件的使用寿命，蒸馏管4用30消解管，缠绕电阻丝，温度可达165℃。

蒸馏管4和冷凝管5管路连接，通过冷凝管5对蒸馏管4内的溶液进行降温。

现有的冷却系统基本使用风冷使蒸馏管4溶液汽化冷却。这种方式冷却效果不是很好，效率低，成本比较低，只需要在冷凝管5后方加装一个散热风扇。

本设计采用一套水冷系统。具体通过一个蠕动泵7从水箱吸水到特制的冷凝管5。从冷凝管5的下部进水，从上部流出再回到水箱，从而实现水循环连续冷却经过冷凝管5的蒸汽使其快速降温冷却为溶液。相较于风冷，水冷冷却效果好，效率高。

收集管6与冷凝管5管路连接，通过收集管6收集冷凝管5冷却后的溶液。

收集管6即为蒸馏液收集装置，采用自动收集，自动计量，方便快捷，速度快，效率高。收集管6和冷凝管5采用直接连通的方法，这样冷凝液可以通过重力的影响可以直接流落到收集管6中，收集管6采用10ml专用计量管，能准确收集溜出液10ml。

为了避免蒸馏管烧干，造成仪器损坏，需要使蒸馏管的工作体积大于收集管的工作体积。比如收集管位10ml，则蒸馏管应为10.5-12ml 。

收集管6上方的位置固定安装有液位感应器，当蒸馏液收集到液位感应器所需的位置时，液位感应器感应到信号通过程序控制让加热装置停止加热溶液停止蒸馏，从而实现收集管6的自动收集，自动计量。

具体的，蒸馏管4、冷凝管5和收集管6均采用玻璃材质，且采用特殊定制的玻璃，由于所测量溶液含有酚类物质，酚类物质具有挥发性和腐蚀性，所以容放含酚溶液最佳容器材料为玻璃材质。

现有的蒸馏管4、冷凝管5和收集管6大多为整体结构，一体化整体制造加工难度大，也很难实现，安装时容易破损，维护维修不方便，因此，本设计采用分段设计，这样安装方便快捷，但难点在于两个玻璃材质如何安全高效的连接在一起，本设计通过重新选材和设计，选用四氟材料，根据四氟材料反腐耐用、密封性强的原理，通过机械加工的方式，生产出相应连接两个玻璃材质的四氟连接装置，进而增加了密封性能，根据图1所示，本设计还特意加装了相应的卡扣，进一步增加连接的紧密性。在进一步的实施例中，还可以采用其他化学惰性材料，在此不再详细描述。

对上述工艺流程说明如下：蒸馏单元的蒸馏室用缠绕电阻丝的消解管，温度可达165℃，用于水样蒸馏；冷凝装置：馏出液垂直流路加冷凝装置，馏出液进入收集单元。收集单元采用专用计量管，准确收集预定容积的溜出液。溜出液达到标准体积后，开启测量室阀门开关，进入测量单元。测量过程：试剂A、试剂B和试剂C进入测量单元，进行分光光度法测量，根据测量吸光度计算水样中挥发酚含量，以mg/L计。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水中挥发酚测量装置，包括底架（1），其特征在于：所述底架（1）的上端固定安装有安装板（2），所述安装板（2）的一面固定安装有依序连通的多通阀（3）、蒸馏管（4）、冷凝管（5）、收集管（6）、蠕动泵（7）、定量管（8）和反应管（9）；所述冷凝管（5）的内管与蒸馏管输出管路连接，所述蠕动泵（7）管路连接于定量管（8）的进液管路；

所述蒸馏管（4）外侧壁缠绕有至少两段间隔设置的加热丝。

2.根据权利要求1所述的一种水中挥发酚测量装置，其特征在于：所述收集管（6）上方的固定安装有用于检测液位的液位感应器。

3.根据权利要求1所述的一种水中挥发酚测量装置，其特征在于：所述蒸馏管（4）、冷凝管（5）和收集管（6）均采用玻璃材质。

4.根据权利要求1所述的一种水中挥发酚测量装置，其特征在于：所述蒸馏管（4）、冷凝管（5）和收集管（6）之间采用惰性连接管连接。

5.根据权利要求1所述的一种水中挥发酚测量装置，其特征在于：所述多通阀（3）的外侧壁固定连接有12个管路连接头，四个所述管路连接头分别管路连接蒸馏管（4）、收集管（6）、定量管（8）和反应管（9）；

两个所述管路连接头用于管路连接试剂A、试剂B或试剂C，剩余六个所述管路连接头分别用于管路连接废液排液口、蒸馏前试剂、水样、蒸馏水、加标容器和二次加标容器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种水中挥发酚测量装置，其特征在于：所述冷凝管的外管体的出水端高于进水端。

7.根据权利要求6所述的一种水中挥发酚测量装置，其特征在于：所述蒸馏管、冷凝管和收集管之间通过聚四氟乙烯卡件联接。

8.根据权利要求6所述的一种水中挥发酚测量装置，其特征在于：所述蒸馏管的工作体积大于收集管的工作体积。