一种固态环境样品的消解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种固态环境样品的消解装置，包括冷凝罐、消解罐以及用于驱动所述消解罐水平旋转和垂直翻转的驱动系统；所述驱动系统连接消解罐，并通过支架将所述消解罐悬置于冷凝罐中；在所述消解罐中设置有加热器、温度传感器和压力传感器，在所述消解罐的外侧设置有泄压阀，所述泄压阀通过管路与消解罐的内部连通；在所述冷凝罐中设置有用于对所述消解罐进行冷却的喷淋装置。本实用新型专利技术专门针对环境样品中固体样品的高温高压消解反应设计实验装置，可以实现对固态环境样品的高效、快速全自动化消解，性能稳定、安全可靠，特别适合批量环境样品中大分子化合物的消解。相比于传统的消解方法，该装置可以达到更好的准确性和重现性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种固态环境样品的消解装置，包括冷凝罐、消解罐以及用于驱动所述消解罐水平旋转和垂直翻转的驱动系统；所述驱动系统连接消解罐，并通过支架将所述消解罐悬置于冷凝罐中；在所述消解罐中设置有加热器、温度传感器和压力传感器，在所述消解罐的外侧设置有泄压阀，所述泄压阀通过管路与消解罐的内部连通；在所述冷凝罐中设置有用于对所述消解罐进行冷却的喷淋装置。本技术专门针对环境样品中固体样品的高温高压消解反应设计实验装置，可以实现对固态环境样品的高效、快速全自动化消解，性能稳定、安全可靠，特别适合批量环境样品中大分子化合物的消解。相比于传统的消解方法，该装置可以达到更好的准确性和重现性。【专利说明】一种固态环境样品的消解装置
本技术属于环境保护及化学分析
，具体地说，是涉及一种用于对固态环境样品进行消解的实验装置。
技术介绍
在对环境样品进行分析时，尤其是针对一些以固态形式存在的环境样品，例如聚合物或者大分子化合物等，往往不能够直接对其进行检测，需要将这类固态环境样品消解后才能进行分析。目前，常用的消解方法主要有干式消解法、湿式消解法和微波消解法。微波消解法是近年来新兴的一种前处理方法，但是其设备结构复杂、成本较高。湿式消解法技术成熟、可靠性强、应用最为广泛，装置也较为成熟。 但是，与液体样品不同，固体样品在密闭静止环境中无法形成均一溶液，针对固体样品的高温高压消解普遍存在的问题是消解不完全，这已经成为分析的瓶颈。消解不完全主要是由于目标物与反应试剂的接触面积有限，加之在密闭环境中传统的机械搅拌、磁力搅拌不再适用，从而导致反应不均一，出现消解不完全甚至部分样品过度氧化等问题。 以木质素为目标化合物为例进行说明。木质素是高等维管植物的特有组分，除了作为造纸印染行业的副产物外，还被作为陆源有机物的指示计广泛使用，因此，对木质素的检测就显得格外重要。木质素是一种难溶、多组分、无定型的大分子聚合物，相对分子量从几十万到上百万。木质素在未经分离或者化学转化的情况下，是不能被现有技术直接检测的，最常用的分解方法就是碱性氧化铜分解法，分解后能够得到一系列保存了母体化合物信息的酚类小分子化合物。 现行木质素检测方法的重现性较差，主要原因是氧化分解效率不稳定，具体来说就是木质素样品与氧化剂氧化铜的反应不完全，特别是针对环境样品，如土壤、盐沼、沉积物等，基质复杂、干扰物质多，温度压力等环境因素均对反应效率产生影响，加之传统设备中对温度压力控制不够精确，继而导致消解程度差别较大。基于此，如何设计一种反应装置能够较好地解决固态环境样品的反应效率问题，是目前样品消解预处理
面临的一个技术难题。
技术实现思路
本技术为了解决现有消解技术反应不均一、消解不完全的问题，提出了一种用于固态环境样品的消解装置，可以对固态环境样品实现均一、完全消解，且操作简单、性能稳定、条件控制精确、自动化程度高。 为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现: 一种固态环境样品的消解装置，包括冷凝罐、消解罐以及用于驱动所述消解罐水平旋转和垂直翻转的驱动系统；所述驱动系统连接消解罐，并通过支架将所述消解罐悬置于冷凝罐中；在所述消解罐中设置有加热器、温度传感器和压力传感器，在所述消解罐的外侧设置有泄压阀，所述泄压阀通过管路与消解罐的内部连通；在所述冷凝罐中设置有用于对所述消解罐进行冷却的喷淋装置。 作为所述驱动系统的一种优选结构设计，在所述驱动系统中设置有第一电机、第二电机、第一旋转支架和第二旋转支架；所述第二旋转支架安装在消解罐的外侧，并连接所述的第二电机，所述第二电机驱动第二旋转支架带动所述消解罐沿水平方向的轴线垂直翻转；所述第一电机安装在所述支架上，第一电机的输出轴连接第一旋转支架，驱动第一旋转支架带动所述第二电机、第二旋转支架以及消解罐沿垂直方向的轴线水平旋转。 进一步的，所述消解罐包括罐体和罐盖，所述罐体包括内罐和外罐，所述加热器布设在所述的内罐与外罐之间，所述温度传感器和压力传感器设置在内罐中，所述温度传感器和压力传感器分别检测消解罐内的温度和压力并反馈至控制系统；所述控制系统根据检测到的罐内温度控制所述加热层的加热温度，通过检测到的罐内压力控制所述泄压阀动作，所述泄压阀通过管路与所述的内罐连通。 又进一步的，所述控制系统设置在所述的冷凝罐上或者位于冷凝罐的外部，在所述控制系统中设置有操作面板，通过所述控制系统控制所述驱动系统运行。 再进一步的，在所述控制系统中还设置有通信模块，所述通信模块以有线或者无线的方式与计算机链接通信，传输数据，以实现远程操控。 优选的，所述外罐由不锈钢材料制成，所述内罐由聚四氟乙烯材料制成，所述加热器为电阻加热层。 作为所述冷凝罐的一种优选结构设计，所述冷凝罐包括冷凝罐罐体和冷凝罐罐盖，所述喷淋装置布设在所述冷凝罐罐盖的内侧的顶部。 进一步的，在所述喷淋装置中设置有喷淋口，所述喷淋口布设在冷凝罐罐盖的内侦牝并通过输水管路与开设在冷凝罐罐盖上的进水口连通，通过进水口连接外部的进水管，在所述冷凝罐罐体的底部开设有出水口。 作为所述支架的一种优选结构设计，所述支架包括竖立在冷凝罐内部的立柱，在所述立柱的顶部设置有至少一根水平臂，在每一根水平臂上分别安装有一套所述的驱动系统和所述的消解罐，以实现多组消解反应的同步进行，提高实验效率。 优选的，所述驱动系统和消解罐设置有四套，等间隔地悬置于所述的冷凝罐中，由此可以实现四组消解实验的同步进行。 与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是:本技术专门针对环境样品中固体样品的高温高压消解反应设计实验装置，可以实现对固态环境样品的高效、快速全自动化消解，性能稳定、安全可靠，特别适合批量环境样品中大分子化合物的消解。相比于传统的消解方法，该装置可以达到更好的准确性和重现性，显著提高了前处理的效率，排除了人工操作的误差，操作简便、反应条件控制精确，可实现同批次不同反应条件样品同时处理，结果准确、重现性好、安全性高。本技术的消解装置具有高效率、高自动化程度、高稳定性、易操作、易维护等特点，既节约了实验时间，又降低了成本，可以为化学分析和环境保护监测提供可靠的技术手段。 结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术所提出的固态环境样品消解装置的一种实施例的透视状态下的结构不意图； 图2是图1中消解罐及驱动系统的一种实施例的透视状态下的结构示意图； 图3是采用图1所示的消解装置提出的固态环境样品消解方法的一种实施例的实验流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】进行详细地描述。 本实施例为了提高固态环境样品在高温高压消解反应过程中的反应效率和重现性，提高样品的处理通量，避免消解不完全、温度压力控制不准确等问题，提出了一种全新的固态环境样品消解技术，实现了消解反应的全自动、高效进行。 为实现上述设计目的，本实施例首先设计了一种用于对固态环境样品进行高温高压消解的实验装置，以实现对固态环境样品的高效、稳定消解。 参见图1-图2所示，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态环境样品的消解装置，其特征在于：包括冷凝罐、消解罐以及用于驱动所述消解罐水平旋转和垂直翻转的驱动系统；所述驱动系统连接消解罐，并通过支架将所述消解罐悬置于冷凝罐中；在所述消解罐中设置有加热器、温度传感器和压力传感器，在所述消解罐的外侧设置有泄压阀，所述泄压阀通过管路与消解罐的内部连通；在所述冷凝罐中设置有用于对所述消解罐进行冷却的喷淋装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，石小梅，张述伟，孔祥峰，王茜，张颖，吴宁，吴炳伟，程岩，郭翠莲，王昭玉，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37