本實用新型涉及揮發(fā)性有機(jī)物的提取技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前揮發(fā)性有機(jī)物提取方法有固相萃取、固相微萃取法、液液萃取、頂空技術(shù)(含吹掃捕集法)、膜進(jìn)樣法、動態(tài)氣體提取法、直接液體進(jìn)樣法等,被提取的揮發(fā)性有機(jī)物可以利用光譜或質(zhì)譜等有機(jī)物檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。目前的提取方法中,有的耗時較長,有的因為通入大量載氣的原因溶液氣體稀釋嚴(yán)重,含有雜質(zhì),影響檢測結(jié)果,并且得到溶液氣體需要耗費較多能量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題,是針對上述存在的技術(shù)不足,提供一種超聲霧化揮發(fā)性有機(jī)物提取裝置。使用時,可實現(xiàn)有機(jī)物的高效提取,提取到的有機(jī)物雜質(zhì)少,純度更高;采用先霧化再汽化的過程,減少能源的消耗,節(jié)約能源。
本實用新型采用的技術(shù)方案是:提供一種超聲霧化揮發(fā)性有機(jī)物提取裝置,包括霧化裝置、干燥裝置和冷凝裝置;所述霧化裝置包括霧化箱;霧化箱內(nèi)部底端安裝有超聲霧化器,上側(cè)均勻傾斜固定有網(wǎng)格狀加熱片,左端連接有載氣進(jìn)入口,頂端連接有輸氣管,外部側(cè)壁上固定有保溫加熱層;所述干燥裝置包括對稱設(shè)置的插接環(huán);左側(cè)插接環(huán)安裝在輸氣管的右端;兩個插接環(huán)之間密封插接有干燥管;干燥管內(nèi)填充有干燥劑;右側(cè)插接環(huán)的右端連接有延長管;所述冷凝裝置包括與延長管右端連接的冷凝器和支架;冷凝器通過右端固定的橫桿固定在支架上;支架底端固定有底座;冷凝器底端連接有有機(jī)物出口,右端安裝有散熱風(fēng)扇;有機(jī)物出口下端連接有有機(jī)物儲存裝置。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,超聲霧化揮發(fā)性有機(jī)物提取裝置的支架頂端安裝有有機(jī)物檢測裝置;有機(jī)物檢測裝置與冷凝器頂端之間連接有導(dǎo)氣管;導(dǎo)氣管上安裝有閥門。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,超聲霧化揮發(fā)性有機(jī)物提取裝置的保溫加熱層右端固定有儲存盒;儲存盒上均勻分布有與干燥管形狀對應(yīng)的插接槽。
進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,超聲霧化揮發(fā)性有機(jī)物提取裝置的插接環(huán)內(nèi)側(cè)底端安裝有壓力傳感器模塊。
本實用新型與傳統(tǒng)揮發(fā)性有機(jī)物提取裝置相比,其有益效果在于:
1、霧化裝置中的超聲霧化器能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行高效的霧化,霧化后的溶液通過網(wǎng)格狀加熱片進(jìn)行加熱汽化,所需使用的能源更少;同時加熱片為網(wǎng)格狀并采用傾斜固定的方式,增加與霧化溶液的接觸面積,加熱效率更高;保溫加熱層能夠增加霧化箱側(cè)壁的溫度,減少溶液氣體在霧化箱側(cè)壁上的冷凝,提高提取效率;干燥管采用插接的方式與輸氣管連接,拆卸安裝簡單,更換方便;內(nèi)部填充的干燥劑能夠有效吸收汽化溶液中的水分,去除雜質(zhì),增加提取到的有機(jī)物的純度;冷凝裝置能夠?qū)⑷芤簹怏w進(jìn)行冷凝收集,方便后期監(jiān)測分析;散熱風(fēng)扇有利于冷凝器的散熱,提高冷凝效率;
2、有機(jī)物檢測裝置能夠?qū)Ω稍锖蟮挠袡C(jī)物進(jìn)行實時的檢測,方便判斷提取狀態(tài),進(jìn)行調(diào)整;
3、儲存盒能夠儲存未使用的干燥管或是已經(jīng)使用過的干燥管,同時利用加熱保溫層的熱量將已經(jīng)使用過的干燥管內(nèi)的水分蒸發(fā)掉,提高能量的利用率;
4、壓力傳感器模塊能夠通過干燥管的重量變化顯示干燥管的吸水量,方便對判斷是否需要更換。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型霧化箱的剖視圖;
圖3為本實用新型插接環(huán)的剖視圖;
圖4為本實用新型冷凝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實用新型的電路圖;
圖中,1、霧化箱;2、超聲霧化器;3、網(wǎng)格狀加熱片;4、載氣進(jìn)入口;5、輸氣管;6、保溫加熱層;7、插接環(huán);8、干燥管;9、延長管;10、冷凝器;11、橫桿;12、支架;13、底座;14、有機(jī)物出口;15、散熱風(fēng)扇;16、有機(jī)物儲存裝置;17、有機(jī)物檢測裝置;18、導(dǎo)氣管;19、閥門;20、儲存盒;21、插接槽;22、壓力傳感器模塊。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1-5所示,超聲霧化揮發(fā)性有機(jī)物提取裝置,包括霧化裝置、干燥裝置和冷凝裝置;所述霧化裝置包括霧化箱1;霧化箱1內(nèi)部底端安裝有超聲霧化器2,上側(cè)均勻傾斜固定有網(wǎng)格狀加熱片3,左端連接有載氣進(jìn)入口4,頂端連接有輸氣管5,外部側(cè)壁上固定有保溫加熱層6;所述干燥裝置包括對稱設(shè)置的插接環(huán)7;左側(cè)插接環(huán)7安裝在輸氣管5的右端;兩個插接環(huán)7之間密封插接有干燥管8;干燥管8內(nèi)填充有干燥劑;右側(cè)插接環(huán)7的右端連接有延長管9;所述冷凝裝置包括與延長管9右端連接的冷凝器10和支架12;冷凝器10通過右端固定的橫桿11固定在支架12上;支架12底端固定有底座13;冷凝器10底端連接有有機(jī)物出口14,右端安裝有散熱風(fēng)扇15;有機(jī)物出口14下端連接有有機(jī)物儲存裝置16;支架12頂端安裝有有機(jī)物檢測裝置17;有機(jī)物檢測裝置17與冷凝器10頂端之間連接有導(dǎo)氣管18;導(dǎo)氣管18上安裝有閥門19;保溫加熱層6右端固定有儲存盒20;儲存盒20上均勻分布有與干燥管8形狀對應(yīng)的插接槽21;插接環(huán)7內(nèi)側(cè)底端安裝有壓力傳感器模塊22。
本實用新型中的干燥管8內(nèi)填充的為吸收水分用的干燥劑,可以是將水分蒸發(fā)后繼續(xù)使用的,以此來降低成本,例如硅膠等物理吸附式干燥劑;也可以是無法將水分蒸發(fā)的干燥劑,例如硫酸鈣等化學(xué)吸附式的干燥劑。如果使用的是硅膠一類的干燥劑,由于硅膠的自身特性,進(jìn)行水分蒸發(fā)時需要控制溫度,單純依靠保溫加熱層6的溫度可能無法滿足條件,可以在儲存盒20的底端增設(shè)加熱裝置,保證儲存盒20的溫度達(dá)到適宜溫度;如果使用的是硫酸鈣一類的干燥劑,則可以不用設(shè)置儲存盒20,更換下來的干燥管8有專業(yè)廠家統(tǒng)一進(jìn)行處理即可。
本實用新型中的有機(jī)物檢測裝置17可以是有機(jī)物的檢測的質(zhì)譜裝置、光譜裝置或傳感器。
進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物提取時,通過超聲霧化器2將霧化箱1內(nèi)的待檢溶液進(jìn)行霧化,霧化后的溶液與網(wǎng)格狀加熱片3接觸,通過網(wǎng)格狀加熱片3的加熱進(jìn)行汽化,同時霧化箱1內(nèi)壓力增加,溶液氣體通過輸氣管5向外輸送。為了保證汽化效果,霧化箱1外側(cè)設(shè)置有保溫加熱層6,對霧化箱1的側(cè)壁進(jìn)行加熱保溫,保證霧化箱1側(cè)壁的溫度,減少溶液氣體在霧化箱1側(cè)壁上的冷凝。隨著時間的推移,霧化箱1內(nèi)的壓力逐漸降低,通過載氣進(jìn)入口4適量的向霧化箱1內(nèi)通入保護(hù)氣體,增加霧化箱1內(nèi)的壓力,保證溶液氣體能夠正常的輸送。
溶液氣體進(jìn)入干燥管8后,通過干燥管8內(nèi)的干燥劑將水分吸收,剩下的氣體通過延長管9進(jìn)入到冷凝器10內(nèi)。吸收水分后的干燥感重量增加,壓力傳感器模塊22將干燥管8的重量變換顯示下外部監(jiān)視器上,可以通過干燥管8的重量變化判斷干燥管8的吸收能力,及時進(jìn)行更換。干燥管8與插接環(huán)7采用密封插接的連接方式,更換干燥管8時直接進(jìn)行插拔即可。值得注意的是,更換干燥管8時應(yīng)停止暫時霧化裝置的工作,更換完成以后再繼續(xù)讓霧化裝置工作。也可以在輸氣管5和延長管9上安裝氣閥,更換干燥管8時將氣閥關(guān)閉而不關(guān)閉霧化裝置,防止氣體散失。
進(jìn)入到冷凝器10中的氣體在冷凝器10內(nèi)冷凝,并通過冷凝器10下端的出口進(jìn)入到有機(jī)物儲存裝置16中。冷凝過程中冷凝器10的溫度會逐漸升高,通過散熱風(fēng)扇15增加冷凝器10的熱量散發(fā)能夠有效降低冷凝器10的溫度,保證良好的冷凝效果。
使用過程中,可以打開導(dǎo)氣管18上的閥門19,氣體將通過導(dǎo)氣管18進(jìn)入到有機(jī)物檢測裝置17中,進(jìn)行部分項目的檢測分析。也可以通過有機(jī)物收集裝置中的有機(jī)物進(jìn)行詳細(xì)的檢測分析。