一种多功能气体检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种多功能气体检测装置，包括：六通真空腔体(1)，以及与所述六通真空腔体(1)中任意四个进出口分别连接的气室(2)、分子泵(3)、耦合原位反应池(5)和毛线管进样系统(6)；所述六通真空腔体(1)的其余两个进出口为密封状态，且两个密封状态中的一个上设置有四级杆(7)。通过六通真空腔将耦合原位反应池与质谱仪有机地联系起来，通过在线切换气体流路，保证反应系统的高压与高真空条件，在不影响表面反应正常进行的情况下能够实时在线精确测得表面反应的反应物、中间产物及最终产物的变化历程，实现反应定性定量分析，有效提高对表面反应机理的精确描述。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能气体检测装置
本专利技术实施例涉及气体检测
，尤其涉及一种多功能气体检测装置。
技术介绍
在化工领域，工业催化、固体燃料热解气化过程中，表面反应是长久以来经久不衰的研究课题，在表面反应中，反应物、反应中间体及反应产物的精确定性定量测量更是研究表面反应详细历程的核心问题。目前，国内外众多实验室采用单一的原位红外反应池或质谱仪来研究多相反应过程，大多数都是针对表面反应进行定性分析，不能很好地实现反应物在固体表面上吸附-反应的定性定量精确化测量，存在测量片面性、难以实现表面反应过程反应物吸附-反应的定性定量准确分析等问题。现有最新的技术将气相色谱-质谱联用，可以进行低压下(≤1.0MPa)变温的表面反应实验，可对表面反应中的催化剂活性物种、反应中间物以及反应产物等进行实时监测与跟踪。但是依旧无法满足对于高真空、高温高压条件下表面反应的实时在线定性定量的跟踪检测。
技术实现思路
鉴于此，为解决技术问题或部分技术问题，本专利技术实施例提供一种多功能气体检测装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种多功能气体检测装置，包括：六通真空腔体1，以及与所述六通真空腔体1中任意四个进出口分别连接的气室2、分子泵3、耦合原位反应池5和毛线管进样系统6；所述六通真空腔体1的其余两个进出口为密封状态，且两个密封状态中的一个上设置有四级杆7。在一个可能的实施方式中，所述六通真空腔体1由三根中部交汇联通的真空管构成，且形成6个进出口。在一个可能的实施方式中，所述两个密封状态中的另一个上设置有真空硅8。在一个可能的实施方式中，所述分子泵3的一端连接于所述六通真空腔体1的进出口，所述分子泵3的一端连接有前驱泵4。在一个可能的实施方式中，所述耦合原位反应池5的一端设置有漫反射原位红外光谱仪51和另一端设置有漫反射原位拉曼光谱仪52。在一个可能的实施方式中，所述气室2、分子泵3耦合原位反应池5和毛线管进样系统6分别于所述六通真空腔体1的进出口之间设置有减气阀9。在一个可能的实施方式中，所述毛线管进样系统6一端连接于所述六通真空腔体1的进出口，另一端通过导管与所述耦合原位反应池5连接。在一个可能的实施方式中，所述毛线管进样系统6的另一端与所述耦合原位反应池5之间还设置有两个减气阀9。在一个可能的实施方式中，所述装置用于检测反应物、中间产物和最终产物。在一个可能的实施方式中，所述反应物至少包以下之一：H2、CO、CH4、CO2；所述最终产物包括：CmHn,n＝3-6。本专利技术提供的气体检测装置，通过六通真空腔将耦合原位反应池与质谱仪有机地联系起来，通过在线切换气体流路，保证反应系统的高压与高真空条件，在不影响表面反应正常进行的情况下，可实现质谱仪单用、耦合原位反应池单用、耦合原位反应池-质谱仪联用功能，在不影响表面反应正常进行的情况下能够实时在线精确测得表面反应的反应物、中间产物及最终产物的变化历程，实现反应定性定量分析，有效提高对表面反应机理的精确描述，同时，拉曼光谱仪其特征在于可在线监测原位反应池中的气固表面反应过程，得到固体相变规律、吸附气体类型、氧空位浓度的变化情况，与原位红外光谱实现功能互补。通过以上手段，可以进一步加速表面科学的发展。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种多功能气体检测装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例涉及的耦合原位反应池的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。图1为本专利技术实施例提供的一种多功能气体检测装置的结构示意图，如图1所示，该结构具体包括：六通真空腔体1，以及与所述六通真空腔体1中任意四个进出口分别连接的气室2、分子泵3、耦合原位反应池5和毛线管进样系统6；所述六通真空腔体1的其余两个进出口为密封状态，且两个密封状态中的一个上设置有四级杆7。进一步地，本实施例涉及的六通真空腔体可包括6个进出口，如进出口A、B、C、D、F和F，进出口A连接气室2，进出口B连接耦合原位反应池5，进出口D连接毛线管进样系统6，进出口E连接分子泵3。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述分子泵3的一端连接于所述六通真空腔体1的进出口，所述分子泵3的一端连接有前驱泵4。具体地，分子泵、毛线管进样系统和四级杆构成质谱仪，分子泵用于抽真空，真空度可达10-7bar；毛细管进样系统用于检测气体进样；四级杆根据荷质比不同，实现反应气体与生成气体的定性定。前驱泵主要用于抽真空，真空度为10-5-10-3bar，先开前驱泵抽真空后，再开分子泵。真空硅用于检测真空度。六通真空腔(14)用于控制不同管路的气体流向，在线切换气体流向。上述仪器管路均采用保温材料包裹，以保持温度恒定。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述六通真空腔体1由三根中部交汇联通的真空管构成，且形成6个进出口。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述两个密封状态中的另一个上设置有真空硅8。图2为本专利技术实施例涉及的耦合原位反应池的结构示意图，参照图2，所述耦合原位反应池5的一端设置有漫反射原位红外光谱仪51和另一端设置有漫反射原位拉曼光谱仪52。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述气室2、分子泵3耦合原位反应池5和毛线管进样系统6分别于所述六通真空腔体1的进出口之间设置有减气阀9。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述毛线管进样系统6一端连接于所述六通真空腔体1的进出口，另一端通过导管与所述耦合原位反应池5连接。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述毛线管进样系统6的另一端与所述耦合原位反应池5之间还设置有两个减气阀9。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述装置用于检测反应物、中间产物和最终产物。在本专利技术实施例的一可选方案中，所述反应物至少包以下之一：H2、CO、CH4、CO2；所述最终产物包括：CmHn,n＝3-6。气体检测装置进行气体检测的过程如下：根据四级杆对实验真空度的要求，前驱泵和分子泵分别对六通真空腔体依次抽真空至预设真空度，之后关闭连通分子泵气路上的分子泵阀门；待检测气体由毛线管进样系统进入六通真空腔体，关闭毛线进样系统气路上的进气阀门，同时打开耦合原位反应池气路上的反应池阀门，实现真空进样；通过分别控制气室、耦合原位反应池和分子泵与六通真空腔体连通气路上阀门的通断，实现对待检测气体的成分检测和定量分析。实现质谱仪常规检测功能质谱仪用于化学吸附仪、催化剂活性评价装置、热重分析仪等仪器的尾气组成分析：待检测气体由毛线管进样系统通过六通真空腔体D口进入，由六通真空腔体F口出，根据四级杆对实验真空度要求，前驱泵与分子泵抽真空后，待检测气体由毛线管进样系统通过六通真空腔体D口进入后，关闭进气阀门，同时反应池阀门打开，实现真空进样，通过四级杆对气体成分进行检测，六通真空腔体出口A、B分别通过气室阀门和反应池阀门关闭，C口一直用盲板密封。耦合原位反应池与质谱仪联用，实现气体产物实现高真空定量分析首先前驱泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能气体检测装置，其特征在于，包括：六通真空腔体(1)，以及与所述六通真空腔体(1)中任意四个进出口分别连接的气室(2)、分子泵(3)、耦合原位反应池(5)和毛线管进样系统(6)；所述六通真空腔体(1)的其余两个进出口为密封状态，且两个密封状态中的一个上设置有四级杆(7)。

【技术特征摘要】
1.一种多功能气体检测装置，其特征在于，包括：六通真空腔体(1)，以及与所述六通真空腔体(1)中任意四个进出口分别连接的气室(2)、分子泵(3)、耦合原位反应池(5)和毛线管进样系统(6)；所述六通真空腔体(1)的其余两个进出口为密封状态，且两个密封状态中的一个上设置有四级杆(7)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述六通真空腔体(1)由三根中部交汇联通的真空管构成，且形成6个进出口。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个密封状态中的另一个上设置有真空硅(8)。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分子泵(3)的一端连接于所述六通真空腔体(1)的进出口，所述分子泵(3)的一端连接有前驱泵(4)。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述耦合原位反应池(5)的一端设置有漫反射原位红外光谱仪(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：宾峰，康润宁，何浚珧，魏小林，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11