實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，主要包括進(jìn)氣管和氣體混合管，首先進(jìn)氣管的數(shù)量可以為兩根，兩根進(jìn)氣管通過三通接頭與氣體混合管連接；所述進(jìn)氣管上分別依次設(shè)置電磁閥、氣體流量控制器和壓力表；所述氣體混合管為螺旋形的彎管，并在氣體混合管內(nèi)部填充多孔泡沫金屬。本實(shí)用新型通過將氣體混合管設(shè)置為螺旋形的彎管，增加了氣體流程，保證有足夠的時(shí)間讓不同種的氣體進(jìn)行充分有效的混合。通過在氣體混合管內(nèi)部填充多孔泡沫金屬，使混合氣體在多孔泡沫金屬中的毫米級(jí)孔隙連續(xù)穿行流動(dòng)，對(duì)不同種氣體之間進(jìn)行深度的、充分的靜態(tài)攪拌混合。
【專利說明】
實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，主要用于實(shí)驗(yàn)室氣固相催化反應(yīng)中不同氣體的混合。
【背景技術(shù)】
[0002]氣固相催化反應(yīng)是指在反應(yīng)物體系中存在氣相和固相的一種多相反應(yīng)過程，是化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用最廣、規(guī)模最大的一種反應(yīng)過程。而且，大部分的氣固相催化反應(yīng)中的氣相包含了多種不同的氣體，需要用配氣裝置將多種不同的氣體配制成穩(wěn)定、均勻的混合氣體，所以配氣裝置具有重要的作用。配氣裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)能否得到均勻穩(wěn)定、各氣體成分比例精確的混合氣體至關(guān)重要。
[0003]目前，實(shí)驗(yàn)室用的配氣裝置主要是各路氣體經(jīng)閥門和流量計(jì)從不同的入口端進(jìn)入混合器中進(jìn)行混合，然后得到的混合氣體從出口端通入反應(yīng)器中參加氣固相催化反應(yīng)。由于所用的混合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容積小，氣體在混合器內(nèi)部流程短、停留時(shí)間少且氣路混亂，難以保證多種不同的氣體進(jìn)行充分有效的混合。而且，這種配氣裝置還存在體積大移動(dòng)不便、易出故障、安全程度低等缺陷。
[0004]泡沫金屬是指含有大量泡沫氣孔且具有一定強(qiáng)度和剛度的多孔金屬材料。泡沫金屬的孔隙度高，常?？梢赃_(dá)到90%以上，孔隙直徑可達(dá)至毫米級(jí)，而且?guī)缀醵际沁B通孔，所以具有高的通氣性和小的容重。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，通過增加混合氣體的流程和對(duì)混合氣體進(jìn)行靜態(tài)攪拌，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種不同氣體的充分、高效混合。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，主要包括進(jìn)氣管和氣體混合管，首先進(jìn)氣管的數(shù)量可以為兩根，兩根進(jìn)氣管通過三通接頭與氣體混合管連接;所述進(jìn)氣管上分別依次設(shè)置電磁閥、氣體流量控制器和壓力表;所述氣體混合管為螺旋形的彎管，并在氣體混合管內(nèi)部填充多孔泡沫金屬。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)化，所述進(jìn)氣管的數(shù)量還可以為三根、四根、五根、六根、七根或八根，相應(yīng)數(shù)量的進(jìn)氣管分別通過四通、五通、六通、七通、八通或者九通接頭與氣體混合管連接，從而可以根據(jù)氣固相催化反應(yīng)中所要求的氣體種類實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不同氣體的混合。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化，所述進(jìn)氣管的直徑與氣體混合管的直徑之間的比例為1:(1.1-1.5)X N，其中N為進(jìn)氣管的數(shù)量，N=2、3、4、5、6、7或8。這樣可以保證從多根進(jìn)氣管匯入到氣體混合管內(nèi)的總量氣體，不會(huì)因體積受到壓縮而導(dǎo)致氣壓劇烈升高，防止了高氣壓對(duì)氣體混合管及多孔泡沫金屬造成的損壞。而且，大直徑的氣體混合管也方便泡沫金屬的填充與清洗。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化，所述氣體混合管內(nèi)填充的多孔泡沫金屬為泡沫鋁。這是因?yàn)榕菽X發(fā)達(dá)的連通式氣孔結(jié)構(gòu)使其具有高的氣孔率和高的通氣性，而且容重小的特點(diǎn)也使裝置輕便易于搬動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化，所述氣體混合管的氣體流出末端設(shè)置壓力表，壓力表用來(lái)顯示最終混合氣體進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶或者反應(yīng)器之前的氣壓變化。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化，所述氣體混合管的氣體流出末端設(shè)置止回閥，止回閥用來(lái)防止由于兩端氣壓不均而造成的氣體倒流現(xiàn)象。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化，所述氣體流量控制器為數(shù)控式質(zhì)量流量計(jì)。數(shù)控式質(zhì)量流量計(jì)可以通過在控制面板上手動(dòng)調(diào)節(jié)氣體流量，方便對(duì)進(jìn)氣管中的氣體流量進(jìn)行實(shí)時(shí)精確的監(jiān)控。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)化，所述進(jìn)氣管和氣體混合管上設(shè)置的壓力表的測(cè)量范圍為0-25Mpa,從而可以保證在高氣壓條件下壓力表的正常工作，防止因超量程造成的爆表。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化，所述進(jìn)氣管和氣體混合管采用不銹鋼材料制作。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)化，所述進(jìn)氣管通過減壓閥與高壓儲(chǔ)氣瓶連接。
[0016]本實(shí)用新型中將混合器設(shè)置為螺旋形的氣體混合管，顯著的增加了氣體流程，使混合氣體沿著螺旋形的彎管進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間和較長(zhǎng)距離的流動(dòng)，從而保證有足夠的時(shí)間讓不同種的氣體進(jìn)行充分有效的混合。本實(shí)用新型中在氣體混合管內(nèi)部填充多孔泡沫金屬，利用了多孔泡沫金屬氣孔率高、通氣性好的特征。當(dāng)混合氣體在多孔泡沫金屬中的毫米級(jí)孔隙連續(xù)穿行流動(dòng)時(shí)，多孔泡沫金屬可以起到持續(xù)不斷的靜態(tài)攪拌作用，從而對(duì)不同種氣體之間進(jìn)行深度的、充分的混合攪拌，同時(shí)還可以有效的過濾混合氣體中的微小顆粒雜質(zhì)。而且，混合氣體在流動(dòng)過程中受到多孔泡沫金屬和氣體混合管內(nèi)壁的阻礙作用，氣流強(qiáng)度逐漸減弱并趨于穩(wěn)定，最終可以得到混合均勻、氣流穩(wěn)定的混合氣體。
[0017]本實(shí)用新型中首先讓進(jìn)氣管分別通過減壓閥與單種氣體高壓儲(chǔ)氣瓶接通，并打開電磁閥使單種氣體流入。根據(jù)氣固相催化反應(yīng)所需的單種氣體量，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)氣體流量控制器控制單種氣體輸入量。進(jìn)氣管上的壓力表可以實(shí)時(shí)顯示單種氣體流入時(shí)的氣壓變化。然后，不同進(jìn)氣管中的單種氣體統(tǒng)一匯入到氣體混合管中?；旌蠚怏w在氣體混合管中沿著螺旋形的彎管經(jīng)過較長(zhǎng)距離和較長(zhǎng)時(shí)間的流動(dòng)，并持續(xù)不斷的穿行于其中填充的多孔泡沫金屬，從而可以進(jìn)行充分、高效的混合。最后，得到的均勻、穩(wěn)定的混合氣體可以通入儲(chǔ)氣罐中備用或者直接通入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0018]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理巧妙，容易加工制作，使用安全便捷，操作簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不同的氣流進(jìn)行充分、高效的混合，方便為實(shí)驗(yàn)室中氣固相催化反應(yīng)提供穩(wěn)定、均勻的混合氣體。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型中進(jìn)氣管數(shù)量為兩根時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]如圖1中所示，本實(shí)用新型中主要包括進(jìn)氣管I和氣體混合管6，當(dāng)進(jìn)氣管I的數(shù)量為兩根時(shí)，兩根進(jìn)氣管I通過三通接頭5與氣體混合管6連接;所述進(jìn)氣管I上分別依次設(shè)置電磁閥2、氣體流量控制器3和壓力表4;所述氣體混合管6為螺旋形的彎管，并在氣體混合管6內(nèi)部填充多孔泡沫金屬8;所述氣體混合管6的氣體流出末端設(shè)置壓力表4和止回閥7。另夕卜，進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣管I的直徑與氣體混合管6的直徑之間的比例為1: (1.1-1.5) X2;所述氣體混合管6內(nèi)填充的多孔泡沫金屬8為泡沫鋁;所述氣體流量控制器3為數(shù)控式質(zhì)量流量計(jì);所述進(jìn)氣管I和氣體混合管6上設(shè)置的壓力表4的測(cè)量范圍為0-25 Mpa;所述進(jìn)氣管I和氣體混合管6采用不銹鋼材料制作;所述進(jìn)氣管I通過減壓閥與高壓儲(chǔ)氣瓶連接。
[0022]圖1中的箭頭表示了氣體在本實(shí)用新型中的流動(dòng)過程。首先，兩根進(jìn)氣管I分別通過減壓閥與單種氣體高壓儲(chǔ)氣瓶接通，并打開電磁閥2使單種氣體通入。根據(jù)氣固相催化反應(yīng)所需的單種氣體量，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)氣體流量控制器3以控制單種氣體輸入量。進(jìn)氣管I上的壓力表4可以實(shí)時(shí)顯示單種氣體通入時(shí)的氣壓變化。然后，兩根進(jìn)氣管I中的單種氣體統(tǒng)一匯入到氣體混合管6中，混合氣體在氣體混合管6中沿著螺旋形的彎管經(jīng)過較長(zhǎng)距離和較長(zhǎng)時(shí)間的流動(dòng)，并持續(xù)不斷的穿行于其中填充的多孔泡沫金屬8，從而可以進(jìn)行充分、高效的混合。氣體混合管6上的壓力表4可以顯示最終混合氣體進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶或反應(yīng)器之前的氣壓變化。氣體混合管6上的止回閥7用來(lái)防止由于兩端氣壓不均而造成的氣體倒流現(xiàn)象。最后，得到的均勻、穩(wěn)定的混合氣體可以通入儲(chǔ)氣罐中備用或直接通入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0023]最后需要說明的是，以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要結(jié)構(gòu)特征，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本實(shí)用新型的基本設(shè)計(jì)構(gòu)思下，對(duì)本實(shí)用新型所作的各種變形、等同替換或者改進(jìn)也都落入本實(shí)用新型的的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，主要包括進(jìn)氣管(I)和氣體混合管(6)，首先進(jìn)氣管(I)的數(shù)量可以為兩根，兩根進(jìn)氣管(I)通過三通接頭(5)與氣體混合管(6)連接;所述進(jìn)氣管(I)上分別依次設(shè)置電磁閥(2)、氣體流量控制器(3)和壓力表(4)，其特征在于:所述氣體混合管(6)為螺旋形的彎管，并在氣體混合管(6)內(nèi)部填充多孔泡沫金屬(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管(I)的數(shù)量還可以為三根、四根、五根、六根、七根或八根，相應(yīng)數(shù)量的進(jìn)氣管(I)分別通過四通、五通、六通、七通、八通或九通接頭與氣體混合管(6)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管(I)的直徑與氣體混合管(6 )的直徑之間的比例為1:(1.1 -1.5) X N，其中N為進(jìn)氣管(I)的數(shù)量，N=2、3、4、5、6、7或8。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述氣體混合管(6 )內(nèi)填充的多孔泡沫金屬(8 )為泡沫鋁。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述氣體混合管(6)的氣體流出末端設(shè)置壓力表(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述氣體混合管(6)的氣體流出末端設(shè)置止回閥(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述氣體流量控制器(3)為數(shù)控式質(zhì)量流量計(jì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管(I)和氣體混合管(6)上設(shè)置的壓力表(4)的測(cè)量范圍為0-25 Mpa09.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管(I)和氣體混合管(6)采用不銹鋼材料制作。10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的實(shí)驗(yàn)室用高效便捷配氣裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣管(I)通過減壓閥與高壓儲(chǔ)氣瓶連接。
【文檔編號(hào)】B01F3/02GK205495380SQ201620337823
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】周晨亮, 段建國(guó), 王亞雄, 赫文秀, 韓曉星, 郎中敏, 劉全生
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古科技大學(xué)