一種便攜式野外消解裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式野外消解裝置，包括消解罐，還包括紅外線輻射燃燒器，所述紅外線輻射燃燒器的輻射器為圓筒狀結構，所述消解罐被放置于所述圓筒狀結構內(nèi),所述紅外線輻射燃燒器的燃氣入口還依次通過管路連接有燃氣閥調(diào)節(jié)裝置和小型燃氣瓶。此裝置直接采用燃氣作為熱源，通過紅外線輻射燃燒器增加了熱能的利用率，其小型瓶裝甲烷燃氣設計體積小，重量輕，便于野外攜帶，能及時的對科研采集的樣品進行消解處理。紅外線輻射燃燒器是指具有一定壓力的燃氣經(jīng)過噴嘴以很大的速度向引射器入口處噴射燃氣流，并在引射器的吸口處造成一定的壓力，從而能一次吸入燃燒所用的空氣量，燃氣與吸入的空氣在引射器的混合段由于各自的速度、濃度、和比重不同而相互擴散并逐漸混合。
【專利說明】一種便攜式野外消解裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及消解裝置，具體涉及一種便攜式野外用消解裝置。

【背景技術】
[0002]消解也稱消化，它是將樣品與酸、氧化劑、催化劑等共置于回流裝置或密閉裝置中，加熱分解并破壞有機物的一種方法。
[0003]隨著我國對環(huán)境、食品、衛(wèi)生、質(zhì)檢的安全機制的建立和完善，在元素分析和有害金屬元素檢測上將投入更大的檢測力度。目前大多數(shù)的檢測都注重于準確、高效、快速；這是目前分析實驗室的一個發(fā)展目標！如何實現(xiàn)這一目標，除了提高分析儀器分析手段，還要提高對樣品前處理設備得手段。常用的酸解體系有:硝酸-硫酸、硝酸-高氯酸、硝酸-鹽酸、氫氟酸，過氧化氫等，它們可將待測物中的有機物和還原性物質(zhì)全部破壞；堿解多用苛性鈉溶液。消解可在坩堝(鎳制、聚四氟乙烯制)中進行，也可用高壓消解罐。
[0004]常規(guī)加熱消解設備主要有:電爐、水浴、電熱板、微波、孔式消解器等。電爐是實驗室的傳統(tǒng)消解設備，簡單實用，但是由于實驗室技術的革新和實驗室管理的要求，電爐屬于明火設備，同時它控溫難、易損壞的缺點，致使現(xiàn)在大多數(shù)實驗室均以拋棄這個最早的消解設備。水浴主要應用于一些低溫消解，例如:污水、化妝品等，水浴的穩(wěn)定性、安全性相對于電爐來說更高、同時操作起來也更方便，但是它只適合做一些低溫消解處理，應用領域有限。電熱板是最近20年來，被國內(nèi)實驗室所認可和接受的一種常規(guī)消解設備！無論大、小的分析型的實驗室，都被它的控溫好、穩(wěn)定性高、安全性強的優(yōu)勢所打動！但是電熱板也存在一些缺點:耗能大，熱能利用率低，加熱的有效面積小、處理樣品量有限、實驗結果的均一性不強?？资较馄鞯脑O備，它以環(huán)繞式的加熱方式對樣品進行加熱處理，有效地增加了熱能利用率，同時它以控溫精度更高、孔間的差異性小、整機高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢，占領著歐美常規(guī)消解設備的前端。微波消解的優(yōu)勢是它幾乎能夠快速準確的處理所有樣品，但也存在微波功率受限，反應速度難以控制等缺點。
[0005]中國專利CN203148760U公開了一種利用車載電源進行電加熱消解的裝置，其使用時，必須攜帶電池或不能遠離車輛，造成了在野外使用的局限性。而且，點加熱控溫部分復雜，在較高溫度下不能維持長時間加熱等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種便攜式野外用消解裝置。
[0007]本實用新型的技術方案是:一種便攜式野外消解裝置，包括消解罐，還包括紅外線輻射燃燒器，所述紅外線輻射燃燒器的輻射器為圓筒狀結構，所述消解罐被放置于所述圓筒狀結構內(nèi)所述紅外線輻射燃燒器的燃氣入口還依次連接有燃氣閥調(diào)節(jié)裝置和小型燃氣瓶。
[0008]本實用新型的進一步改進包括:
[0009]所述的一種便攜式野外消解裝置，還包括支架，所述支架包括用于固定燃氣瓶的底平面和用于固定外線輻射燃燒器的上平面，以及用于連接底平面和上平面的支撐體，所述上平面設置有用于安放所述筒狀結構輻射器的凹槽。
[0010]所述支架與所述固定外線輻射燃燒器結合部之間設置有泡沫陶瓷纖維保溫棉。
[0011]所述消解罐包括至少兩個。
[0012]所述輻射器由不銹鋼或多孔陶瓷板制得。
[0013]所述的消解罐是耐高溫高壓消解罐，其材質(zhì)為鋼襯聚四氟乙烯。
[0014]所述紅外線輻射燃燒器包括了依次連接的噴嘴、引射器、輻射器以及安設與輻射器內(nèi)部的脈沖點火裝置，每個紅外線輻射燃燒器可以含有多個輻射器。
[0015]所述的凹槽至少有兩列，每列至少一排，，每個凹槽內(nèi)均設置有一輻射器。
[0016]所述輻射器內(nèi)還設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器還連接有一溫度實時顯示器，所述顯示器固定于所述支架上。
[0017]此裝置直接采用燃氣作為熱源，如小型瓶裝甲烷設計體積小，重量輕，便于野外攜帶及時的對科研采集的樣品進行消解處理。通過紅外線輻射燃燒器增加了熱能的利用率。紅外線輻射燃燒器是指具有一定壓力的燃氣經(jīng)過噴嘴以很大的速度向弓I射器入口處噴射燃氣流，并在引射器的吸口處造成一定的壓力，從而能一次吸入燃燒所用的空氣量，燃氣與吸入的空氣在引射器的混合段由于各自的速度、濃度、和比重不同而相互擴散并逐漸混合。當氣體均勻的流入輻射器的頭部后，在輻射器的頭部表面遇點火源而燃燒，最終表面呈現(xiàn)灼熱的赤紅色，此時表面溫度達800-900攝氏度，燃燒區(qū)域達1100-1400攝氏度，從而輻射出波長為2-4微米的紅外線。紅外線輻射燃燒器包括了噴嘴、引射器、輻射器以及安設與輻射器內(nèi)部的脈沖點火裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型原理圖。
[0019]圖2是本實用新型支架結構示意圖。
[0020]圖中:1、燃氣瓶，2、燃氣閥調(diào)節(jié)裝置，3、紅外線輻射燃燒器，4、高溫高壓消解罐，5、上平面，6、底平面，7、支撐體，8、凹槽。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型做詳細說明。
[0022]如圖1、圖2所示，本實用新型一種便攜式野外消解裝置，包括消解罐，還包括紅外線輻射燃燒器，所述紅外線輻射燃燒器的輻射器為圓筒狀結構，所述消解罐被放置于所述圓筒狀結構內(nèi)所述紅外線輻射燃燒器的燃氣入口還依次連接有燃氣閥調(diào)節(jié)裝置和小型燃氣瓶?？梢酝ㄟ^燃氣閥調(diào)節(jié)裝置，對燒燃器的溫度進行調(diào)節(jié)。
[0023]所述的一種便攜式野外消解裝置，還包括支架，所述支架包括用于固定燃氣瓶的底平面和用于固定外線輻射燃燒器的上平面，以及用于連接底平面和上平面的支撐體，所述上平面設置有用于安放所述筒狀結構輻射器的凹槽，所述圓筒狀結構的輻射器與所述凹槽的結構一致，便于固定消解罐，同時，保證能夠?qū)Πㄏ夤迋缺谠趦?nèi)的部分同時環(huán)繞加熱。
[0024]作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，可以在所述支架與所述固定外線輻射燃燒器結合部之間設置有泡沫陶瓷纖維保溫棉，減少熱能損耗，增加能源利用率。
[0025]所述的消解罐是高溫高壓消解罐，且消解罐包括至少兩個。
[0026]所述輻射器由不銹鋼或多孔陶瓷板制得。
[0027]所述紅外線輻射燃燒器包括了依次連接的噴嘴、引射器、輻射器以及安設與輻射器內(nèi)部的脈沖點火裝置，每個紅外線輻射燃燒器可以含有多個輻射器。
[0028]所述的凹槽至少有兩列，每列至少一排，每個凹槽內(nèi)均設置有一輻射器。
[0029]所述輻射器內(nèi)還設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器還連接有一溫度實時顯示器，所述顯示器固定于所述支架上，操作員可以根據(jù)要求配合溫度傳感器和燃氣閥調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)出所需要的溫度。
[0030]此裝置直接采用燃氣作為熱源，如小型瓶裝甲烷設計體積小，重量輕，便于野外攜帶及時的對科研采集的樣品進行消解處理。通過紅外線輻射燃燒器增加了熱能的利用率。紅外線輻射燃燒器是指具有一定壓力的燃氣經(jīng)過噴嘴以很大的速度向弓I射器入口處噴射燃氣流，并在引射器的吸口處造成一定的壓力，從而能一次吸入燃燒所用的空氣量，燃氣與吸入的空氣在引射器的混合段由于各自的速度、濃度、和比重不同而相互擴散并逐漸混合。當氣體均勻的流入輻射器的頭部后，在輻射器的頭部表面遇點火源而燃燒，最終表面呈現(xiàn)灼熱的赤紅色，此時表面溫度達800-900攝氏度，燃燒區(qū)域達1100-1400攝氏度，從而輻射出波長為2-4微米的紅外線。紅外線輻射燃燒器包括了噴嘴、引射器、輻射器以及安設與輻射器內(nèi)部的脈沖點火裝置。
[0031]下面結合具體實例對本實用新型的使用方法做進一步說明
[0032]實施例1.土壤重金屬的消解
[0033]準確稱取0.1-0.3g 土壤試樣于50ml聚四氟乙烯消解罐中，用水潤濕后加入5ml濃HC1，于本實用新型裝置上40?60°C加熱，消解罐不密封，使試樣初步分解，當蒸發(fā)至約2?3ml時，取下稍冷，然后加入5ml濃HN03，4ml HF, 2ml HClO4，加蓋密封后于裝置上90?120°C加熱20分鐘左右，開蓋，繼續(xù)加熱除硅，為了達到良好的飛硅效果，應經(jīng)常搖動消解罐。當加熱至冒濃厚HClO4白煙時，加蓋，使黑色有機碳化物充分分解。待消解罐內(nèi)的黑色有機物消失后，開蓋驅(qū)趕白煙并蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀。視消解情況，可再加入2ml濃HNO3,2ml HF, Iml HClO4，重復上述消解過程。當白煙再次基本冒盡且內(nèi)容物呈粘稠狀時，取下冷卻，用水沖洗消解罐內(nèi)壁，并加入Iml HNO3溶液溫熱溶解殘渣。然后將溶液轉移至25ml容量瓶中，加入3ml (NH4) 2HP04溶液冷卻后定容，搖勻待測。
[0034]實施例2.食品中鐵、鎂、錳等的消解
[0035]準確稱取均勻試樣干樣0.5?1.5g,濕樣2.0?4.0g于250ml燒杯中，加混合酸(HNO3 =HClO4 = 4:1)20?30ml，密封消解罐。置于本實用新型裝置上加熱消化。如未消化好，再補加幾毫升混合酸消化液，繼續(xù)加熱消化，直至無色透明為止。再加幾毫升水，加熱以除去多余的酸。待消解罐中的液體接近2?3ml時，取下冷卻。用去離子水洗并轉移于容量瓶中加水定容至刻度待測。
[0036]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種便攜式野外消解裝置，包括消解罐，其特征在于，還包括紅外線輻射燃燒器，所述紅外線輻射燃燒器的輻射器為圓筒狀結構，所述消解罐被放置于所述圓筒狀結構內(nèi)，所述紅外線輻射燃燒器的燃氣入口還依次通過管路連接有燃氣閥調(diào)節(jié)裝置和小型燃氣瓶。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，還包括支架，所述支架包括用于固定燃氣瓶的底平面和用于固定外線輻射燃燒器的上平面，以及用于連接底平面和上平面的支撐體，所述上平面設置有用于安放所述筒狀結構輻射器的凹槽。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，所述支架與所述固定外線輻射燃燒器結合部之間設置有泡沫陶瓷纖維保溫棉。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，所述消解罐包括至少兩個。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，所述輻射器由不銹鋼或多孔陶瓷板制得。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，所述的消解罐是耐高溫高壓消解罐。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，所述紅外線輻射燃燒器包括了依次連接的噴嘴、引射器、輻射器以及安設與輻射器內(nèi)部的脈沖點火裝置。
8.根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，所述的凹槽至少有兩列，每列至少一排，每個凹槽內(nèi)均設置有一輻射器。
9.根據(jù)權利要求2所述的一種便攜式野外消解裝置，其特征在于，所述輻射器內(nèi)還設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器還連接有一溫度實時顯示器，所述顯示器固定于所述支架上。
【文檔編號】G01N1/44GK203965227SQ201420428909
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】楊靖華, 陳軍, 王素芬, 周小毛, 張裕平 申請人:河南科技學院