自控式连续性试验模拟染毒系统技术方案

本发明专利技术属于动植物毒理试验装置。主要适用于测试动植物在不同毒物种类、不同毒物浓度下的生理、病理和生物变化。其主要特征是在原理上采用了吸入式加送风系统，在装置上除采用了符合国际标准的四个染毒柜外，还采用了先进的动态配气系统和尾气处理罐。不论毒物是气态或液态（包括高沸点或低沸点），还是纯物或混合物，均能对实验生物提供均匀、稳定和定量的染毒环境。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动植物毒理试验装置。主要适用于测试动植物在不同种类毒物，不同毒物浓度下的生理、病理和生化变化。这种毒理试验专用装置是在常温下，模拟环境(包括生态、车间、化学战环境)，空间中毒物存在的实际情况，让被试验的动植物暴露在不同浓度毒气中，观察生物在生理、病理等方面的变化，为制定环境卫生标准，为毒理学研究新合成化学物质的安全评价，以及为医疗、植保工作提供科学依据。国外这类专用装置，典型的有美国Upjohn公司的吸入式毒理学实验室(但未见详细报道)。这套装置虽然比较先进，但规模庞大，一个染毒室容积达25米3，结构也复杂，维护麻烦，运转能耗高，造价高，不利于广泛推广。《工业毒理学基本原理与方法》第一分册(武汉医学院周效温著)中介绍了一种双柜动式吸入染毒装置。该装置只有两个染毒柜，不符合国际标准;其配气系统只适用于气体和纯度高的低沸点液体，应用范围受到限制。本专利技术的目的在于提供一种新型的动植物染毒试验装置。它不仅设计新颖合理，运转稳定可靠，能完全满足动植物染毒试验要求，符合国际标准;而且结构简单，造价低，用途广泛，便于推广应用。根据上述目的，本专利技术采取了如下技术措施在结构上，由四个部分组成，即(1)自控式送风系统;(2)动态配气系统;(3)染毒柜;(4)尾气处理罐。染毒柜由四个组成。在原理上，采用吸入式加送风系统。一方面通过安装在尾气处理罐上的离心风机，使整个染毒柜及毒气输送管道内在工作时呈微压状态，防止毒气外洩，另一方面，通过自控式送风系统，将经压缩的新鲜空气经过滤后，进入染毒柜。这样就能保证由动态配气仪配制一定浓度的毒气能够自动地、稳定地连续运行。动态配气系统采用DP型动态配气仪。该仪器适应性强，无论毒物为气态，液态纯物或混合物、或高沸点的都可应用。同时，可调制三种不同浓度的气态或液态气溶胶毒物同时分别送入三个染毒柜(另一个柜的毒物浓度为零，即不通毒气，只通空气)。染毒柜按照国际标准配备四个染毒柜。每个柜的容积可达1米3。通过每个柜内的空气、流量及毒物浓度均连续可调。染毒柜内毒物以气态形式存在。染毒方式为吸入式呼吸道染毒。染毒柜内及含毒管道内在工作时呈微负压状态，这样可防止毒气外洩。当毒物为气态时，毒气由毒气压力贮瓶出来，通过有关控制和测量仪表及管理，进入混气瓶;当毒物为液态高沸点混合物时，毒液存放在压力贮槽里，毒液经不锈钢毛细管以恒流滴入气化器中，经气化后再进入染毒柜;当毒液为低沸点纯物或混合物时，通过流动蒸发池蒸发气化，再进入染毒柜。尾气处理罐主要用于处理由染毒柜排出的尾气，罐内放置有活性碳或分子筛吸收剂，以及过滤层等。能处理和净化尾气中残存的毒气，防止环境污染，确保人身安全。每个染毒柜中毒物浓度由下式计算C＝ (W)/(Q1＋Q2)式中C为毒物计算浓度(毫克/米3);Q1为空气流量(米3/时);Q2为毒物载气流量(米3/时);W为毒物载入速度(毫克/时)。 附图说明图1为本专利技术的方框示意图(因简化，染毒柜只画出一个); 图2为自控式送风系统示意图; 图3为适用于毒物为液态纯物或混合物的动态配气系统示意图; 图4为适用于毒物为高沸点液态纯物或混合物的动态配气系统示意图; 图5为适用于毒物为气态物质的动态配气系统示意图; 图6为染毒柜示意图; 图7为尾气处理罐示意图。在图1中，1为送风系统;3为DP型动态配气仪;5为气体混合器;6为染毒柜(只画一个);8为尾气处理罐;2、4、7、9、46为输送管道。由动态配气仪3调制成某种浓度和流量的毒气进入管道4与由送风系统1来的新鲜空气在管道2中初步混合后进入气体混合器5，在这里，两股气流充分混合成预定浓度的毒气，经管道46送入染毒柜6，供动植物毒理、病理实验。实验后剩余的气体，经管道7进入尾气罐，经消毒处理后，由管道9排放出来。在图2中，10为无油空气压缩机，11为压力容器，容器上安装有电接点压力表18，并通过电控导线19连接到空气压缩机10的起动开关上;12为过滤器;13为高精度压力控制器;14为低压容器;15为压力表;16为针形阀;17为转子流量计。空气经压缩机10压缩后，进入压力容器11，当容器的空气压力上升或下降到一定值时，通过电接点压力表和电控导线19来关闭或启动空气压缩机10。压缩空气从压力容器11输出，经过滤器12滤除杂质后，再经高精度压力控制器13来自动调节进入低压容器14中的气压，使之稳定在设定的值上。图3是适用于毒物为低沸点纯物或混合物的动态配气仪示意图。图中20为氮气瓶(或空气瓶);21为干燥过滤管;22为开关阀;23为稳压阀;24为流量控制器;25为毒物蒸发池;26为混分管;27为针形阀;28为转子流量计;33为水银温度计;34为两只输液泵。由毒液蒸发池25、两只输液泵34和温度计33组成毒气发生器。氮气从高压气瓶20中输出，经干燥过滤管21后，分成两路，上方一路为载气，下方一路为稀释气。载气经稳压阀23调整到某压力，再经针形阀27节流和转子流量计28计量后进入毒物蒸发池25，此蒸发池置于恒温水浴中。载出毒物蒸汽的载气进入混分管26，并与从下方来的稀释气充分混合后分成三股气路，分别由三个针形阀27控制其输出流量以及三个转子流量计28计量后，再分别进入三个染毒柜中。对液态高纯毒物来说，由于在恒温温度下的饱和蒸气压是不变的，所以不需输液泵34，如果液态混合毒物在恒温蒸发过程中随着低沸点成分不断蒸发，其蒸气压会发生变化，为了保证载气载出毒物浓度的稳定，采用两只输液泵34来及时更换蒸发池25内的毒液，一只泵输入新毒液，另一只泵抽出旧液。换液和蒸发可以同时进行。毒液浓度高低可从三个方面加以调节，即载气大小，蒸发池恒温温度和混分管26上的放空阀49。动态配气仪机箱整体恒温。图4中，除上述相同部分外，29为存放毒液的压力贮槽;31为气化器，30为不锈钢毛细管;32为电热板;35为分气管，47为微压表。图4是为高沸点毒物而设计的。当气流经稳压阀23稳压后进入分气管35，并通过针形阀27调节，产生一个微压(由47显示)，使贮槽29中的毒液压过毛细管30，滴入气化器31中的电热板32上。液滴在电热板32上发生完全气化，再由载气载入染毒柜内。电热板的温度由变压器控制，由水银温度计33显示。为了观察气化情况，气化器31的外壁用玻璃制成。毒液气化量(即毒气浓度)可由针形阀27调节微压表压力以及变换毛细管30的孔径和长度来控制。由于是高沸点毒物，为了防止其蒸气在输出管道4中发生冷凝，在管道4外壁绕上电热导线来加温，同时让气化器31尽可能靠近染毒柜，以缩短管道4长度。经管道4输出的毒气与从管道2来的大流量空气在混合器5中充分混合后，高沸点毒气发生冷凝，形成气溶胶，经管道46进入染毒柜。图5为气态毒物的配气系统，图中除上述相同部分外，48为毒气压力贮瓶。毒气由压力贮瓶48出来后，经干燥过滤管21，开关阀22经稳压阀23稳压，由针形阀27控制流量，转子流量计28计量后，进入混分管26，与从氮气瓶20中来的经流量控制器24稳流的稀释氮气混合后，分成三路，经针形阀27控制流量，流量计28计量后，进入管道4，再送入染毒柜。图6为染毒柜结构示意图。其整体由透明有机玻璃制成。图中5为气体混合器，它是按气体分子运动原理设计的，结构简单。管道2与管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含有四个染毒柜的吸入式染毒系统，其特征在于这个系统采用了适用于毒物无论为气态、液态、纯物或混合物，包括高沸点溶体的动态配气仪及送风系统，以及对染毒柜所排出的气体进行处理的尾气处理罐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐教仁，崔亚利，陈趣山，高星，滕荣厚，辛勇，刘思林，裴淑，邓开见，雍爱伦，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，北京市劳动卫生职业病防治研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]