本發(fā)明涉及廢物處理裝置領(lǐng)域，尤其是一種污染物氣相燃燒溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，含有各類有機(jī)物的固體廢物多采用焚燒法進(jìn)行處置，為研究這些污染物在焚燒降解過程中釋放的有毒有害物質(zhì)，許多研究人員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開發(fā)了相應(yīng)燃燒裝置，模擬了目標(biāo)污染物的焚燒降解過程。溫度是燃燒實(shí)驗(yàn)中的影響污染物焚燒降解效率、降解路徑的最重要因素之一，通過改變反應(yīng)溫度，對比不同溫度下產(chǎn)物的生成濃度和種類，能夠幫助研究人員定量定性解析污染物降解路徑，因此精準(zhǔn)控制污染物在燃燒裝置中的燃燒溫度十分重要。
實(shí)驗(yàn)室條件下，控制氣相反應(yīng)溫度有多種方式，常見的方法為采用管式反應(yīng)器，將其置入加熱爐內(nèi)部，通過調(diào)整加入爐的溫度，實(shí)現(xiàn)污染物在反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)。以三段式加熱爐（整個(gè)爐體分為三段，每段可單獨(dú)設(shè)定加熱溫度，從而保證加熱溫度在一定區(qū)域內(nèi)恒定，通常比一段式對溫度的控制更為準(zhǔn)確。
不同廠家、不同型號的爐體其溫度矯正曲線不一定相同，但加熱爐兩端與外部環(huán)境（室溫：24oc）相接的部分，均存在著一個(gè)溫度過渡區(qū)。實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物在這一區(qū)域中將停留一定時(shí)間，高溫情況下有很大可能發(fā)生副反應(yīng)（例如當(dāng)研究污染物在700oc條件下降解情況時(shí)，該區(qū)域溫度為500oc，也可能發(fā)生反應(yīng)并生成相應(yīng)產(chǎn)物），對確定不同溫度條件下污染物降解的生成產(chǎn)物帶來一定程度的影響，也不利于研究人員確定污染物焚燒降解機(jī)理，對研究污染物降解路徑帶來了干擾因素。
在利用管式加熱爐對反應(yīng)器進(jìn)行加熱時(shí)，早期多采用封閉的玻璃安剖作為污染物氣相燃燒降解的反應(yīng)器，在加熱裝置的設(shè)計(jì)中，除未考慮溫度過渡區(qū)對試驗(yàn)的影響外，也沒有考慮爐體與反應(yīng)管之間的空隙造成的熱損失，即加熱爐的加熱溫度和反應(yīng)管的實(shí)際溫度不能保證一致，因此研究結(jié)果存在一定誤差。設(shè)計(jì)直立式管式反應(yīng)器，將反應(yīng)管豎直插入反應(yīng)爐內(nèi)部，對反應(yīng)管與爐體之間的空隙填充材料（如石英棉等），能夠盡量降低熱損失，從而保證加熱爐加熱溫度與反應(yīng)管溫度的一致性，但依然存在溫度過渡區(qū)，無法避免副反應(yīng)在溫度過渡區(qū)的發(fā)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有的加熱爐內(nèi)的溫度過渡區(qū)對污染物燃燒降解過程的干擾的不足，本發(fā)明提供了一種污染物氣相燃燒溫度控制裝置，通過調(diào)節(jié)石英棒插入反應(yīng)器中的長度來保證反應(yīng)物始終在恒溫區(qū)發(fā)生燃燒降解。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種污染物氣相燃燒溫度控制裝置，包括加熱爐、三通、高純石英棒和高純石英管，加熱爐位于兩個(gè)三通之間，高純石英管穿過加熱爐以及加熱爐兩端的三通，高純石英棒置于高純石英管內(nèi)。
具體地，所述高純石英管為純度為99.999%的石英體。
具體地，所述高純石英棒為純度為99.999%的石英體。
具體地，所述所述三通為ptfe材質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種污染物氣相燃燒溫度控制裝置，通過調(diào)節(jié)石英棒插入反應(yīng)器中的長度來保證反應(yīng)物始終在恒溫區(qū)發(fā)生燃燒降解。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.加熱爐，2.三通，3.高純石英棒，4.高純石英管。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
一種污染物氣相燃燒溫度控制裝置，包括加熱爐1、三通2、高純石英棒3和高純石英管4，加熱爐1位于兩個(gè)三通2之間，高純石英管4穿過加熱爐1以及加熱爐1兩端的三通2，高純石英棒3置于高純石英管4內(nèi)。所述高純石英管4為純度為99.999%的石英體。所述高純石英棒3為純度為99.999%的石英體。所述高純石英管4與高純石英棒3之間的環(huán)形間隙小于高純石英管4橫截面積的10%。所述三通2為ptfe材質(zhì)。
以加熱爐1長度為50cm為例，高純石英管4長度為53-54cm，外徑為20mm,內(nèi)徑為16mm.
利用熱電偶溫度計(jì)（長度大于50cm），插入管式加熱爐中心加熱區(qū)。測定不同設(shè)定溫度下，加熱爐1加熱區(qū)的真實(shí)溫度。此時(shí)可以測定恒溫區(qū)在加熱爐1的具體范圍。然后把高純石英管4同時(shí)穿過加熱爐1及加熱爐兩端的三通2，此時(shí)三通2與加熱爐1之間保持0.5-1cm的距離。然后把高純石英棒3插入到高純石英管4內(nèi)。如果高純石英管4與高純石英棒3之間的環(huán)形間隙過大，將導(dǎo)致反應(yīng)氣體在該區(qū)域的停留時(shí)間較長，而這一區(qū)域通常是溫度過渡區(qū)，并不是恒溫區(qū)。因此若反應(yīng)氣體將在這一區(qū)域停留較長時(shí)間，在溫度足夠的條件下，也會(huì)發(fā)生反應(yīng)并生成產(chǎn)物，從而對主反應(yīng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果無法反映在該設(shè)定溫度下的真實(shí)反應(yīng)情況，所以高純石英管4與高純石英棒3之間的環(huán)形間隙應(yīng)盡量小于高純石英管4橫截面積的10%。接著按照此前在加熱爐1中標(biāo)定的恒溫區(qū)域范圍，來確定高純石英棒3插入在加熱爐1內(nèi)的高純石英管4的距離。這樣可以確保在不同溫度的實(shí)驗(yàn)條件下，反應(yīng)物均在恒溫區(qū)中發(fā)生燃燒降解。
高純石英棒3起到恒溫區(qū)體積的調(diào)節(jié)作用。以長度為50cm的加熱爐，經(jīng)過溫度測定得知其恒溫區(qū)長度為26cm。即在試驗(yàn)過程中，要保證在設(shè)定溫度下，主反應(yīng)在恒溫區(qū)（26cm）段發(fā)生。恒溫區(qū)兩邊的過度區(qū)需要讓反應(yīng)氣體快速通過，盡量減少反應(yīng)氣體在這一區(qū)域的停留時(shí)間以避免發(fā)生反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此插入高純石英棒3。此外，本發(fā)明中的高純石英棒3插入加熱爐1的長度可進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此適用于不同流速、不同溫度下的氣相反應(yīng)。如，同樣的流速，600oc的溫度下，保證反應(yīng)氣體在恒溫區(qū)停留5秒鐘，需要恒溫區(qū)>20cm；但在200oc時(shí)，保證停留時(shí)間5秒鐘，需要恒溫區(qū)的長度不到10cm（溫度升高，氣體膨脹）。這一變化可以通過改變高純石英棒3插入的長度來實(shí)現(xiàn)。但無論如何變化，恒溫區(qū)的長度最大不可超過26cm（這也是最初為何要確定加熱爐恒溫區(qū)的意義），在26cm內(nèi)通過石英棒進(jìn)行長度調(diào)節(jié)。
高純石英管4與高純石英棒3都采用純度99.999%的石英體，過度金屬等具有催化作用的雜質(zhì)含量極低，因此可以屏蔽掉由于雜質(zhì)帶來的催化作用，保證整個(gè)反應(yīng)在氣相條件下運(yùn)行。
聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，簡寫為ptfe），一般稱作“不粘涂層”或“易清潔物料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí)，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn)，它的摩擦系數(shù)極低，所以可作潤滑作用之余，亦成為了易清潔水管內(nèi)層的理想涂料。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。