專利名稱：一種有毒氣體動式染毒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及染毒裝置，具體屬于實驗用的一種有毒氣體動式染毒裝置。
背景技術：
二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氨(NH3)等是常見大氣環(huán)境有毒氣體污染物，其對人體健康效應的研究日益廣泛深入。有毒氣體動式染毒裝置的建立為這類研究提供了重要手段。傳統(tǒng)靜式染毒裝置在實驗中環(huán)境指標不易控制，毒物濃度不穩(wěn)定、實驗動物供氧不足，且易造成環(huán)境污染。目前使用的動式染毒裝置對染毒氣體濃度不易調(diào)控、染毒濃度不穩(wěn)、不能進行低濃度染毒，且材質(zhì)昂貴、制作成本很高、實驗后的有毒廢氣直接排空污染環(huán)境或有毒廢氣處理材料昂貴且不易獲得。這些缺點不僅使實驗結果的準確性和環(huán)境的安全性受到明顯影響，而且由于價格昂貴和不能進行低濃度染毒而使動式染毒裝置的使用受到很大限制。特別是對有腐蝕性的有毒氣體污染物如S02、NO2, NH3的動式染毒裝置迄今未見報道。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種有毒氣體動式染毒裝置，該裝置對染毒氣體濃度易調(diào)控、染毒濃度穩(wěn)定、能進行低濃度染毒，實驗后的有毒廢氣不會排入大氣環(huán)境，且裝置制作成本較低。本實用新型提供的一種有毒氣體動式染毒裝置，由配氣裝置、透明染毒柜和廢氣處理裝置組成；配氣裝置由鼓風機，有毒氣體鋼瓶，塑料送氣管，塑料濾網(wǎng)，第一氣體流量計、第二氣體流量計，第一氣體混合室，第二氣體混合室和環(huán)狀塑料多孔送氣管組成；所述的有毒氣體鋼瓶安裝有耐腐蝕的高壓閥和減壓閥；鋼瓶的氣體出口通過膠皮管與塑料送氣管連接，塑料送氣管與第一氣體混合室相連；第一氣體混合室通過耐腐蝕管道與第二氣體混合室內(nèi)設置的環(huán)狀塑料多孔送氣管連通，第二氣體混合室與透明染毒柜之間設有多孔隔板；透明染毒柜設有可開啟和密封的門，還設有采樣孔；透明染毒柜頂部設置抽氣機，抽氣機氣體出口通過排氣管與廢氣處理裝置的第一毒氣淋洗室相連；廢氣處理裝置的第一毒氣淋洗室與第二毒氣淋洗室通過第二排氣管相連，第二毒氣淋洗室和排氣扇通過第三排氣管相連；第一毒氣淋洗室頂部安裝有第一塑料噴水頭，第二毒氣淋洗室頂部安裝有第二塑料噴水頭，第一毒氣淋洗室和第二毒氣淋洗室分別通過耐腐蝕管道通入淋洗液處理桶。所述多孔隔板為多孔鋼化玻璃板或多孔硬塑料板。所述的抽氣機為與透明染毒柜頂部尺寸相適配的抽油煙機。所述的第一毒氣淋洗室、第二毒氣淋洗室和淋洗液處理桶均為耐腐蝕材料所制作。整個設備所使用的管(道)也均為耐腐蝕材料所制作。所述的第一氣體混合室、第二氣體混合室與透明染毒柜的容積比為 0. 2-0. 4 0. 2-0. 4:1。所述的第二氣體流量計為抗化學腐蝕的氣體微流量計。[0010]本實用新型采用的氣體運動動力學系統(tǒng)為鼓風機推動空氣運動并與有毒氣體混合后而進入透明染毒柜，結合抽氣機和排風扇對該混合氣體的抽動，使混合氣體運動勻速而平緩。動物暴露其中，生活和染毒條件接近真實狀況，保證了實驗結果的準確性。采用鼓風機推動大量空氣在塑料送氣管內(nèi)運動，與此同時采用將少量有毒氣體通過膠皮管或塑料管加入含有大量空氣的送氣管，并經(jīng)第一氣體混合室和第二氣體混合室再次稀釋的方法，使染毒氣體可以稀釋到均勻且很低的濃度，從而使低濃度毒氣生物學效應的研究能夠進行。由于環(huán)境中有毒氣體污染物濃度一般較低，所以本實用新型進行的有毒氣體染毒可在與環(huán)境真實情況接近的狀態(tài)下進行。有毒氣體在塑料送氣管內(nèi)被初步稀釋，再經(jīng)第一氣體混合室二次混合稀釋后，通過橢圓環(huán)狀多孔塑料管道進入第二氣體混合室，使毒氣在混合氣體中的濃度更加均勻，再逸入透明染毒柜，染毒氣體在鼓風機風力推動和抽氣機抽吸共同作用下在透明染毒柜內(nèi)均勻分布。由于透明染毒柜頂與抽氣機連接，使氣體運動的動力得到補充，同時也使透明染毒柜內(nèi)氣體運動的速度受到控制，這使得比空氣比重大的有毒氣體如SO2不會沉積在透明染毒柜下部，也可使比重比空氣輕的染毒氣體不致過早逃走，從而使透明染毒柜內(nèi)毒氣的垂直濃度均勻一致。采用自來水淋洗易溶性有毒氣體，使有毒氣體溶入淋洗液。含有毒氣水化物的淋洗液在重力作用下經(jīng)耐腐蝕管如PVC管進入淋洗液處理桶并及時進行中和處理而生成鹽溶液。從而使有毒氣體不會排入大氣環(huán)境，保護環(huán)境不受所試有毒氣體的污染。

圖1是本實用新型有毒氣體動式染毒裝置的結構示意圖圖2是本實用新型有毒氣體動式染毒裝置中的隔板的結構示意圖圖中1-鼓風機；2-塑料濾網(wǎng)；3-塑料送氣管；4-第一流量計；5-有毒氣體鋼瓶； 6-膠皮管；7-第二流量計；8-高壓閥；9-減壓閥；10-耐腐蝕高壓壓力表；11-耐腐蝕減壓壓力表；12-第一氣體混合室；13-第二氣體混合室；14-環(huán)狀塑料多孔送氣管；15-出氣孔； 16-多孔隔板；17-氣孔；18-透明染毒柜；19-采樣孔；20-抽氣機；21-第一排氣管；22-第一毒氣淋洗室；23-第一塑料噴水頭；24-第一自來水閥門；25-第一自來水管；26-第二排氣管；27-第一下水閥門；28-第一下水管；29-第二自來水管；30-第二自來水閥門；31-第二塑料噴水頭；32-第三排氣管；33-排氣扇；34-房墻；35-第二毒氣淋洗室；36-第二下水管；37-第二下水閥門；39-淋洗液處理桶；40-反應液；41-廢液處理后排放管道。
具體實施方式
有毒氣體動式染毒裝置如圖1、圖2所示由配氣裝置、透明染毒柜及廢氣處理裝置組成。一般應在20m2左右的實驗室中安裝1. 5P格力牌雙向空調(diào)，室溫初步控制在 20-30°C范圍(根據(jù)實驗動物要求)。配氣裝置的工作是把空氣和有毒氣體按需要濃度混合并通過管道送入透明染毒柜，其組成如圖1所示，主要由鼓風機1，裝在特制鋼瓶內(nèi)的高壓高純度有毒氣體鋼瓶5 (從專業(yè)公司購買)，塑料送氣管3，塑料濾網(wǎng)2，第一氣體流量計 4、第二氣體流量計7，第一氣體混合室12和第二氣體混合室13，及環(huán)狀塑料多孔送氣管14 組成。供染毒用的有毒氣體為易溶于水的氣體如二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氨(NH3)等，均在專用鋼瓶5中以高壓液態(tài)存在，裝有耐腐蝕的高壓閥8和減壓閥9。染毒開始時， 首先啟動空氣鼓風機1，其功率以能將空氣推動至透明染毒柜上部為準，以透明染毒柜的體積和實驗動物、植物的數(shù)量選擇鼓風機或風量，風量過大使空氣運動過快或風量過小使空氣運動過緩均不適宜?？諝夤娘L機1開啟以后，使空氣通過塑料濾網(wǎng)過濾2，再通過塑料送氣管3，經(jīng)第一氣體流量計4調(diào)節(jié)流量后，進入第一氣體混合室12。繼之，鋼瓶5中高壓染毒氣體通過專用高壓閥8和減壓閥9由鋼瓶進入膠皮管6，再經(jīng)耐腐蝕的第二氣體流量計 7調(diào)節(jié)毒氣流量由膠皮管進入塑料送氣管3中，與空氣初步混合，隨空氣運動進入第一氣體混合室12。有毒氣體與空氣在第一氣體混合室12進一步混合后經(jīng)環(huán)狀塑料多孔送氣管14 進入第二氣體混合室13，再一次充分混合形成濃度均勻的染毒氣體而進入透明染毒柜18。 第一氣體混合室、第二氣體混合室與透明染毒柜的容積比為0.3 0.3 1。透明染毒柜18由透明玻璃(玻璃厚度以0. 5-lcm為宜)或有機玻璃或透明鋼化玻璃制成，容積lm3，正面或側面設有采樣孔19，供分析毒氣濃度采樣之需。透明染毒柜18 與第二氣體混合室13之間放置有可以取出的多孔鋼化玻璃板或多孔硬塑料板16以放置實驗動物或植物。透明染毒柜設有可以密封的門。為了方便放置和取出動物，可將動物或植物預先放入四周多孔的塑料籠內(nèi)，再放入透明染毒柜18內(nèi)。將透明染毒柜門密封后進行染毒。透明染毒柜18頂部開放并與抽氣機20相連，以便透明染毒柜18中的氣體可以不斷進入和排出。由于鼓風機1對空氣的推動力在透明染毒柜18頂部已消減，所以安裝有抽氣機 20以抽吸透明染毒柜18內(nèi)的氣體，使染毒氣體受到鼓風機的推力和抽氣機的抽力的雙重作用而勻速運動，并通過PVC材質(zhì)的排氣管21進入廢氣處理裝置。廢氣處理裝置主要由PVC材質(zhì)的第一毒氣淋洗室22、第二毒氣淋洗室35，淋洗液處理桶39和排氣扇33組成。染毒廢氣經(jīng)抽氣機抽送至PVC材質(zhì)的送氣管21再進入第一毒氣淋洗室22和第二毒氣淋洗室35。淋洗室頂部安裝有與第一、第二自來水管25J9相連的第一、第二塑料噴水頭23、31，有毒氣體經(jīng)第一毒氣淋洗室22已大部分溶于水而進入淋洗液，剩余的有毒氣體再經(jīng)第二毒氣淋洗室35則可全部溶于淋洗液，第一毒氣淋洗室22和第二毒氣淋洗室35淋洗出的淋洗液通過PVC管觀、36進入淋洗液處理桶39，淋洗液處理桶內(nèi)放置有能夠中和淋洗液的化學物品濃溶液40，使溶于淋洗液中的有毒氣體水化物生成鹽類而做進一步處理。經(jīng)過第一毒氣淋洗室22和第二毒氣淋洗室35兩次淋洗的氣體已不含有毒氣體或已達到排放標準，再經(jīng)排風扇排出室外，從而避免了有毒氣體對大氣環(huán)境的污染。使用本裝置進行染毒的有毒氣體應為易溶于水的氣體，包括對金屬腐蝕性強的氣體，例如SO2、NO2、NH3。如果使用難溶于水的有毒氣體如等用本裝置進行染毒處理，應改用不同的廢氣處理系統(tǒng)。對于非高壓狀態(tài)下的液態(tài)有毒氣體如HF，甲醛等如采用本裝置進行染毒，則應采用使HF、甲醛溶液加熱氣化的裝置，再輸入塑料送氣管3初步混合，以后的裝置和流程同上述實施方式。對于不同的有毒氣體，淋洗液處理桶內(nèi)放置的中和反應化學物不同。例如(1)用于中和SA或NO2水合物的化學物可選用NaOH、Na2CO3^ NaHCO3等堿性化學物。該化學物與 SO2水化物反應生成Na2SO3和NaHSO3,而與而2水化物反應生成NaNO2和NaN03。(2)用于中和 NH3水化物(NH4OH)的化學物應為工業(yè)用鹽酸、硫酸等無機酸類，反應生成NH4Cl或(NH4)2SO4 等無機鹽類。
權利要求1.一種有毒氣體動式染毒裝置，其特征在于，由配氣裝置、透明染毒柜和廢氣處理裝置組成；配氣裝置由鼓風機(1)，有毒氣體鋼瓶(5)，塑料送氣管(3)，塑料濾網(wǎng)0)，第一氣體流量計G)、第二氣體流量計(7)，第一氣體混合室(12)，第二氣體混合室(1 和環(huán)狀塑料多孔送氣管(14)組成；所述的有毒氣體鋼瓶( 安裝有耐腐蝕的高壓閥(8)和減壓閥(9)； 鋼瓶(5)的氣體出口通過膠皮管(6)與塑料送氣管C3)連接，塑料送氣管C3)與第一氣體混合室(1 相連；第一氣體混合室(1 通過耐腐蝕管道與第二氣體混合室(1 內(nèi)設置的環(huán)狀塑料多孔送氣管(14)連通，第二氣體混合室(1 與透明染毒柜(18)之間設有多孔隔板(16)；透明染毒柜(18)設有可開啟和密封的門，還設有采樣孔(19)；透明染毒柜(18)頂部設置抽氣機(20)，抽氣機00)氣體出口通過排氣管與廢氣處理裝置的第一毒氣淋洗室0 相連；廢氣處理裝置的第一毒氣淋洗室0 與第二毒氣淋洗室(3 通過第二排氣管06)相連，第二毒氣淋洗室(3 和排氣扇(3 通過第三排氣管(3 相連；第一毒氣淋洗室0 頂部安裝有第一塑料噴水頭(23)，第二毒氣淋洗室(3 頂部安裝有第二塑料噴水頭(31)，第一毒氣淋洗室0 和第二毒氣淋洗室(3 分別通過耐腐蝕管道通入淋洗液處理桶(39)。
2.根據(jù)權利要求1所述的有毒氣體動式染毒裝置，其特征在于，所述的多孔隔板(16) 為多孔鋼化玻璃板或多孔硬塑料板。
3.根據(jù)權利要求1所述的有毒氣體動式染毒裝置，其特征在于，所述的抽氣機00)為與透明染毒柜(18)頂部尺寸相適配的抽油煙機。
4.根據(jù)權利要求1所述的有毒氣體動式染毒裝置，其特征在于，所述的第一毒氣淋洗室(22)、第二毒氣淋洗室(3 和淋洗液處理桶(39)均為耐腐蝕材料所制作。
5.根據(jù)權利要求1所述的有毒氣體動式染毒裝置，其特征在于，所述的第一氣體混合室(12)、第二氣體混合室(13)與透明染毒柜(18)的容積比為0.2-0. 4 0.2-0.4 1。
6.根據(jù)權利要求1所述的有毒氣體動式染毒裝置，其特征在于，所述的第二氣體流量計(7)為抗化學腐蝕的氣體微流量計。
專利摘要本實用新型提供了一種有毒氣體動式染毒裝置，它由配氣裝置、透明染毒柜和廢氣處理裝置組成。氣體動力系統(tǒng)由鼓風機、抽氣機、排風扇組成。其主要特征是染毒氣體可以在配氣系統(tǒng)被空氣稀釋為極低的濃度；主要適用于測試動植物在不同有毒氣體暴露下的毒理、生理、病理生理等生物學變化。該裝置對染毒氣體濃度易調(diào)控、染毒濃度穩(wěn)定、能進行低濃度染毒，實驗后的有毒廢氣經(jīng)淋洗處理，不會排入大氣環(huán)境，且裝置制作成本較低。
文檔編號A61D7/00GK202110166SQ2011201785
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權日2011年5月26日
發(fā)明者孟紫強 申請人:山西大學