CN220589958U - 一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其包括进样口，载气进气口，进还原剂口，固定孔，气相出口，气相缓冲腔，气相导管，废液出口，压力平衡口，废液导管，分离腔冷凝挡板，液体水封腔，气液分离腔，进样导管，载气导管，还原剂导管，装置采用一体成型设计，内部无其他连接件，本实用新型为一体3D打印，不引入第二种材料或黏合剂，减少不同材料由于膨胀系系数不同导致连接缝隙残留，可以有效减少反应过程中的死体积的存在，能提高反应效率和分离效率，并可以量化生产，可以广泛实用在原子荧光、原子吸收、电感耦合等离子发射光谱仪上。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学分析仪器领域，具体涉及大于等于二液相组分发生氢化反应后产生气相及废液，此装置可以与原子荧光、原子吸收、液相色谱仪、电感耦合等离子体光谱仪等结合使用，实现元素的定性和定量分析。
背景技术
化学元素分析在化学分析领域占有非常重要的地位，利用某些元素在常温条件下即可发生氢化反应产生该元素的氢化物来检测元素含量的方法，由于具有操作简单，测试成本低等优点，已经有很多配套的方法支持。目前，上述氢化物反应通常在碱性条件下的硼氢化钠（硼氢化钾）的还原体系中完成。在上述体系中，还可以利用合适的催化剂得到隔和锌的气态组分，上述氢化或气态组分可在一定条件下（高温），可以分解产生气态原子，上述气态原子在激发光源（空心阴极灯）或超高温条件下，可产生特征光谱，上述特征光谱可用原子荧光、原子吸收、电感耦合等离子发射光谱仪检测，进行元素含量的分析。
目前常见的反应分离系统均采用简单的四通道模块与气液分离模块连接，连接部分为软管或者O型密封圈的方式，由于不同材料的膨胀系数不同，以及对液体的吸附能力不同，就会造成在两种不同材料连接的地方形成残留。同时由于管路造型不确定性，造成局部振动，反应不稳定。会造成分离时候的分离不稳定，上述不稳定会引起检测信号的波动，从而影响测试的稳定性。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，结构简单，功能多，气液相分离更完全，反应更平稳，有效的减少被测试元素的残留，可以有效的解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置包括：进样口，载气进气口，进还原剂口，固定孔，气相出口，气相缓冲腔，气相导管，废液出口，压力平衡口，废液导管，分离腔冷凝挡板，液体水封腔，气液分离腔，进样导管，载气导管，还原剂导管。其特征在于：所述的进样口与所述的进样导管连接，所述的载气进气口与所述的载气导管连接，所述的进还原剂口与所述的还原剂导管连接，所述的气液分离腔与所述的液体水封腔底部相切连接。
进一步地，所述进样导管，载气导管，还原剂导管汇集到一起，进入到气液分离腔。
进一步地，所述气液分离腔的上部交叉分布数个所述分离腔冷凝挡板，所述分离腔冷凝挡板交叉放置的角度为任意角度，且在垂直方向具有部分重叠。
进一步地，所述气液分离腔顶部与气相导管相切连接。
进一步地，数个所述气相缓冲腔分布在所述气相导管两侧，呈交叉分布，所述的气相缓冲腔与所述气相导管的夹角小于90度，所述的气相缓冲腔与所述气相导管中心轴线在同一水平平面。
进一步地，所述液体水封腔中部与所述废液导管连接，所述废液导管与所述废液出口连接。
进一步地，所述液体水封腔上部与所述压力平衡口连接，所述的压力平衡口与装置外大气连通。
与现有技术相比，本实用新型具有如下增益效果。
1、样品和还原剂分别从所述的进样导管和所述还原剂导管进入后，汇集到一处后，反应后立即进入空间比较开阔的所述的气液分离腔，没有受到狭小空间的影响，可以使氢化反应更加完全。
2、增加所述的分离腔冷凝挡板，有效的提高氢化反应后气相中液相冷凝效果，使气相成分更加单一。
3、增加所述的气相缓冲腔，有效提高了气相组份的均一性，使分离后的气相组份更加均匀。
附图说明
图1是本实用新型一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置的整体示意图。
图1中 1 进样口，2载气进气口，3进还原剂口，4固定孔，5气相出口，6气相缓冲腔，7气相导管，8废液出口，9压力平衡口，10废液导管，11分离腔冷凝挡板，12液体水封腔，13气液分离腔，14进样导管，15载气导管，16还原剂导管。
图2是说明所述气相导管与所述气相缓冲腔的相对位置。
图3是说明所述废液导管与所述液体水封腔的相对位置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细是的描述。
如图1所示，一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，包括：进样口（1），载气进气口（2），进还原剂口（3），固定孔（4），气相出口（5），气相缓冲腔（6），气相导管（7），废液出口（8），压力平衡口（9），废液导管（10），分离腔冷凝挡板（11），液体水封腔（12），气液分离腔（13），进样导管（14），载气导管（15），还原剂导管（16），其特征在于：该装置为一体3D打印，不引入第二种材料或黏合剂，所述的进样导管（14）、载气导管（15）、还原导管（16）汇合到一点，所述的进样口与所述进样导管（14）连接，所述载气进气口（2）与所述载气导管（15）连接，所述进还原剂口（3）与所述还原剂导管（16）连接，所述的液体水封腔（12）与所述的气液分离腔（13）在底部处于连通结构，所述气液分离腔（13）上部为交叉分布所述分离腔冷凝挡板（11），所述气液分离腔（13）与所述气相导管（7）连接，所述气相导管（7）内部交叉分布所述气相缓冲腔（6），所述气相导管（7）另一端与所述气相出口（5）连接。
其中，所述的进样导管（14）、所述的载气导管（15）、所述还原剂导管（16）的中心轴线汇集到一点，汇合处采用平滑圆角处理。
其中，所述气液分离腔（13）的上部交叉分布数个所述分离腔冷凝挡板（11），所述分离腔冷凝挡板（11）交叉放置的角度为任意角度，且在垂直方向具有部分重叠，增加冷凝接触面积提高冷凝效果。
其中，所述的分离腔冷凝挡板（11）与所述的气液分离腔（13）均采用圆角连接。
其中，所述的气相缓冲腔（6）分布在所述气相导管（7）两侧，并且以水平位置放置，所述的气相缓冲腔（6）与所述气相导管（7）的夹角小于90度，所述的气相缓冲腔（6）与所述气相导管（7）中心轴线在同一水平平面，防止所述的气相缓冲腔（6）内产生积液。
其中，所有的接触角均采用圆角处理，无死角。
上述实施中，为了降低加工难度，提高加工效率，采用3D打印技术，实现了整体装置一体的设计，达到了整体结构无缝连接，无死体积。
本实用新型一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，工作时，样品和还原剂在进样系统的驱动下，通过所述的进样口（1）和所述的进还原剂口（2）进入到所述进样导管（14）和所述的还原剂导管（16）后，在所述的气液分离腔（13）汇合发生氢化反应，载气通过所述的载气进气口（2）进入到所述载气导管（15），进入到所述的气液分离腔（13）内，载气与液相，气相混合后，气相由于有水封封闭后，只能通过所述分离腔冷凝挡板（11）进行冷凝分离，液相继续进入所述气相导管（7）后，经过所述气相缓冲腔（6）后混合均匀，进入到下一级分析，液相则成为废液，留在所述气液分离腔（13）和所述液体水封腔（12）的底部，当废液到达图3中所述废液导管（10）的最低处时，由连接在所述废液出口（8)的动力装置将废液排出，当废液低于所述的废液导管（10）时，外部空气从所述压力平衡口（9）进入所述液体水封腔（12），由于空气的进入，所述废液出口（8)的动力装置吸入空气，保证所述液体水封腔（12）内的页面不发生明显的变化，以保证整体的压力平衡。
以上描述了本实用新型的基本原理和主要特征，以及本实用新型的优点，本行业相关的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是对本实用新型原理的介绍，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化以及改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所属的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，包括：进样口（1），载气进气口（2），进还原剂口（3），固定孔（4），气相出口（5），气相缓冲腔（6），气相导管（7），废液出口（8），压力平衡口（9），废液导管（10），分离腔冷凝挡板（11），液体水封腔（12），气液分离腔（13），进样导管（14），载气导管（15），还原剂导管（16），其特征在于：该装置为一体3D打印，不引入第二种材料或黏合剂，所述的进样导管（14）、载气导管（15）、还原剂导管（16）汇合到一点，所述的进样口与所述进样导管（14）连接，所述载气进气口（2）与所述载气导管（15）连接，所述进还原剂口（3）与所述还原剂导管（16）连接，所述的液体水封腔（12）与所述的气液分离腔（13）底部相连通，所述液体水封腔（12）上部为所述压力平衡口（9），所述液体水封腔（12）与所述废液导管（10）连接，所述废液导管与所述废液出口（8）连接，所述气液分离腔（13）上部为交叉分布所述分离腔冷凝挡板（11），所述气液分离腔（13）与所述气相导管（7）在所述气液分离腔（13）顶部连接，所述气相导管（7）内部交叉分布数个所述气相缓冲腔（6），所述气相导管（7）另一端与所述气相出口（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：该装置为3D一体打印，不引入第二种材料或黏合剂，并且不引入其他的连接方式进行连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：所述的进样口（1），载气进气口（2），进还原剂口（3），固定孔（4），气相出口（5），气相缓冲腔（6），气相导管（7），废液出口（8），压力平衡口（9），废液导管（10），分离腔冷凝挡板（11），液体水封腔（12），气液分离腔（13），进样导管（14），载气导管（15），还原剂导管（16）在一个结构内实现，不引入第二种材料。
4.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：所述的分离腔冷凝挡板（11）数量大于等于1个。
5.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：所述的气相缓冲腔（6）的数量大于等于1个。
6.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：所述的分离腔冷凝挡板（11）交叉放置的角度为任意角度，且在垂直方向上具有部分重叠。
7.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：所述的气相缓冲腔（6）与所述气相导管（7）的夹角小于90度。
8.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：所述的气相缓冲腔（6）与所述气相导管（7）中心轴线在同一水平平面。
9.根据权利要求1所述的一种用于氢化反应及气液相分离的一体型装置，其特征在于：所述的气相缓冲腔（6）与相邻所述气相缓冲腔（6）分布在所述气相导管（7）的两侧。
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