一种集成式封闭溶样系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种集成式封闭溶样系统，属于溶样装置技术领域，解决了现有溶样装置操作步骤繁琐、操作强度大、实验效率低、所用设备/装置繁多且以及污染环境的问题。该集成式封闭溶样系统包括：溶样罐，溶样罐包括罐体和盖体；加热台，加热台包括金属底座和加热装置，金属底座设有多个溶样罐安装孔，加热装置用于对溶样罐安装孔内的溶样罐加热；固定密封组件，固定密封组件拆卸安装于金属底座的上方，用于使罐体与盖体密封；酸蒸汽收集板，酸蒸汽收集板拆卸安装于金属底座上并能够将罐体的罐口密封；酸蒸汽收集板设置的酸蒸汽收集通道与罐体连通。本实用新型专利技术集溶样、赶酸和复溶功能于一体，实现了在封闭条件下溶样、酸蒸汽收集处理以及复溶。

【技术实现步骤摘要】
一种集成式封闭溶样系统
本技术涉及溶样装置
，尤其涉及一种集成式封闭溶样系统。
技术介绍
光、质谱等现代分析仪器大多需要将固体样品转换为溶液形式后才能进行测定，因此样品消解是地质样品分析的关键步骤。目前常用的消解技术主要有酸溶、灼烧、熔融等。其中酸溶法的历史最为悠久，使用频率也最高。该方法利用热量和/或酸的作用，分解固体样品，使样品所含元素从复杂基体中释放出来，转化为简单化学形态。酸溶消解样品的过程可以在敞开和封闭两种条件下进行。敞开体系下的酸溶方法最为简单易行，但它的最大缺点是消解温度受限于酸试剂的沸点，如硝酸沸点为122℃，氢氟酸为112℃。这对于一些难溶矿物而言温度过低，难以完全消解，虽然可以加入磷酸、硫酸等高沸点酸，提高分解温度，但引入这些酸可能会对仪器测试产生不同程度的干扰和影响。敞开体系的其他问题还包括：溶样器皿长时间敞开容易受到空气飘尘和样品之间的污染；酸试剂用量大，流程空白控制难度高；易挥发元素会损失。而在封闭体系下，加热后，密闭器皿内的压力升高，酸的沸点也相应提高，酸的消解能力随之加强，难溶矿物也能被更彻底地消解，而且封闭溶样的酸试剂用量少，降低了空气飘尘污染和样品之间交叉污染的风险，还避免了挥发性元素(如As、B、Cr、Cd、Hg、Sb、Se、Sn和Pb)的损失。得益于上述优势，封闭酸溶已经成为地矿行业生产和科研实验室开展硅酸盐岩石样品微量元素和同位素分析时常用的样品消解手段。然而，现有封闭溶样装置采用聚四氟乙烯内胆与金属外套相结合(“内胆+外钢套”)的结构，其操作流程为：1)将样品和酸试剂加入聚四氟乙烯(PTFE)溶样内胆，之后将内胆装入金属套，采用金属旋盖方式压紧内胆上盖，放入烘箱加热，消解样品；2)加热完毕后，拧开金属套，打开内胆上盖，置于电热板上加热赶酸；3)加入适当浓度和体积的酸溶液，再次封闭内胆和金属套，放入烘箱加热，使残渣复溶；4)加热完毕后，拧开金属套，打开内胆，稀释定容后上仪器测量。由此可见，现有“内胆+外钢套”结构的封闭溶样装置和配套的样品消解流程存在以下缺点：1)需要逐一装卸密闭装置，步骤繁琐，大批量处理样品时操作强度大；2)外套多为金属材质，易被腐蚀，操作不当所含金属元素会污染样品；3)在电热板上敞开赶酸时，会产生大量酸蒸汽，污染空气，危害操作人员健康；而且当内胆放置过密或加热温度过高，容易引起样品间的交叉污染；4)需要使用烘箱、电热板、密闭钢套、通风安全柜等多类设备/装置，占用空间大。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本技术旨在提供一种集成式封闭溶样系统，用以解决现有“内胆+外钢套”结构的封闭溶样装置操作步骤繁琐、操作强度大、外钢套易被腐蚀、所用设备/装置繁多，且占用空间大以及采用敞开赶酸的方式，不仅酸蒸汽排放不彻底，而且敞开赶酸时易发生飘尘污染，危害实验人员健康的同时，也导致样品间交叉污染的问题中的一者或多者。本技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种集成式封闭溶样系统，包括：溶样罐，溶样罐包括罐体和盖体；加热台，加热台包括金属底座和加热装置，金属底座设有多个溶样罐安装孔，加热装置用于对溶样罐安装孔内的溶样罐加热；固定密封组件，固定密封组件拆卸安装于金属底座的上方，用于使罐体与盖体密封；酸蒸汽收集处理组件，酸蒸汽收集处理组件包括酸蒸汽收集板，酸蒸汽收集板拆卸安装于加热台上并能够将罐体的罐口密封；酸蒸汽收集板设有酸蒸汽收集通道，酸蒸汽收集通道与罐体连通。本技术一种优选实施方式，固定密封组件包括固定盖板和封闭螺栓，固定盖板拆卸安装于加热台上，固定盖板设有第一螺孔，封闭螺栓通过第一螺孔顶紧盖体使罐体与盖体密封。本技术一种优选实施方式，金属底座设有第二螺孔，固定盖板通过固定螺栓与金属底座连接，固定盖板相对于金属底座为悬空状态。本技术一种优选实施方式，加热装置设有加热空间，金属底座拆卸安装于加热空间内。本技术一种优选实施方式，加热装置包括底壁和侧壁，底壁和侧壁围成加热空间；底壁设有电热板，侧壁为聚四氟乙烯竖板，电热板四周设有安装孔，聚四氟乙烯竖板插装于安装孔，聚四氟乙烯竖板的高度大于等于金属底座的高度。本技术一种优选实施方式，罐体的罐口设有外凸缘结构，外凸缘结构的外径大于溶样罐安装孔的孔径，罐体的外径等于溶样罐安装孔的孔径；盖体的底面设置第一密封环槽，外凸缘结构能够无缝安装于第一密封环槽内；酸蒸汽收集板的底面设有罐口封装结构，罐口封装结构包括第二密封环槽(33)，外凸缘结构能够无缝安装于第二密封环槽(33)内。本技术一种优选实施方式，罐体的底部为内凹陷弧形底，盖体的底面设置第一凹形槽，第一凹形槽位于盖体的底面中心。本技术一种优选实施方式，酸蒸汽收集通道包括主管道和支管道，支管道与主管道连通，每条支管道与一个罐体连通。本技术一种优选实施方式，酸蒸汽收集处理组件还包括酸蒸汽处理装置，酸蒸汽处理装置通过连接管与主管道连接；酸蒸汽收集处理装置包括缓冲瓶、碱液瓶和射流泵，缓冲瓶、碱液瓶和射流泵沿酸蒸汽流出方向依次设置。本技术一种优选实施方式，金属底座的顶面还设有垫板，垫板为聚四氟乙烯材质。与现有技术相比，本技术至少具有如下有益效果之一：A)本技术提供的集成式封闭溶样系统，集溶样、赶酸和复溶功能于一体，实现了在封闭条件下溶样、酸蒸汽收集处理以及复溶，利用酸蒸汽收集处理组件的管道系统在封闭环境下赶酸并收集、处理酸蒸汽，该系统具有结构简单、加工难度低、体积小、使用设备少、操作方便、操作强度低且交叉污染风险低的优点，有毒有害气体可基本实现零排放，符合绿色、高效、便捷的分析技术发展理念，在地矿行业生产和科研实验室具有较大的推广潜力。B)本技术提供的集成式封闭溶样系统，加热台采用井式炉结构，加热台设置多个溶样罐安装孔，通过“支架+螺栓”结构密闭溶样罐，每个溶样罐独立密封，一套系统可同时密封多个溶样罐，利用井式炉结构的加热台完成样品的加热消解、赶酸和复溶，减少了仪器/装置的数量，减小了占用空间，大幅提升测试效率，而且可以利用手枪钻旋转螺栓，实现溶样罐的快速密闭和打开，降低了操作强度。C)本技术提供的集成式封闭溶样系统，通过将溶样罐罐口设有外凸缘结构，外凸缘结构的顶面包括第一顶面平台、第二顶面平台和斜壁，盖体的底面和酸蒸汽收集板的底面均设有与罐口外凸缘结构向适配的密封环槽，外凸缘结构能够无缝安装于密封环槽内，外凸缘结构的第一顶面平台、第二顶面平台和斜壁均能承压密封，与密封环槽的槽底形成三级密级结构，密封环槽与溶样罐罐口的密封接触面积远大于目前常用的溶样弹内胆的密封面积，使得密封效果更好。本技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式封闭溶样系统，其特征在于，包括：/n溶样罐(1)，所述溶样罐(1)包括罐体(1-1)和盖体(1-2)；/n加热台，所述加热台包括金属底座(2)和加热装置(3)，所述金属底座(2)设有多个溶样罐安装孔(2-1)，所述加热装置(3)用于对所述溶样罐安装孔(2-1)内的溶样罐(1)加热；/n固定密封组件，所述固定密封组件拆卸安装于所述金属底座(2)的上方，用于使所述罐体(1-1)与盖体(1-2)密封；/n酸蒸汽收集处理组件，所述酸蒸汽收集处理组件包括酸蒸汽收集板(10)，所述酸蒸汽收集板(10)拆卸安装于所述加热台上并能够将所述罐体(1-1)的罐口密封；所述酸蒸汽收集板(10)设有酸蒸汽收集通道，所述酸蒸汽收集通道与所述罐体(1-1)连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成式封闭溶样系统，其特征在于，包括：
溶样罐(1)，所述溶样罐(1)包括罐体(1-1)和盖体(1-2)；
加热台，所述加热台包括金属底座(2)和加热装置(3)，所述金属底座(2)设有多个溶样罐安装孔(2-1)，所述加热装置(3)用于对所述溶样罐安装孔(2-1)内的溶样罐(1)加热；
固定密封组件，所述固定密封组件拆卸安装于所述金属底座(2)的上方，用于使所述罐体(1-1)与盖体(1-2)密封；
酸蒸汽收集处理组件，所述酸蒸汽收集处理组件包括酸蒸汽收集板(10)，所述酸蒸汽收集板(10)拆卸安装于所述加热台上并能够将所述罐体(1-1)的罐口密封；所述酸蒸汽收集板(10)设有酸蒸汽收集通道，所述酸蒸汽收集通道与所述罐体(1-1)连通。


2.根据权利要求1所述的集成式封闭溶样系统，其特征在于，所述固定密封组件包括固定盖板(6)和封闭螺栓(8)，所述固定盖板(6)拆卸安装于所述加热台上，所述固定盖板(6)设有第一螺孔(6-1)，所述封闭螺栓(8)通过所述第一螺孔(6-1)顶紧所述盖体(1-2)使所述罐体(1-1)与盖体(1-2)密封。


3.根据权利要求2所述的集成式封闭溶样系统，其特征在于，所述金属底座(2)设有第二螺孔(2-2)，所述固定盖板(6)通过固定螺栓(7)与所述金属底座(2)连接，所述固定盖板(6)相对于所述金属底座(2)为悬空状态。


4.根据权利要求3所述的集成式封闭溶样系统，其特征在于，所述加热装置(3)设有加热空间，所述金属底座(2)拆卸安装于所述加热空间内。


5.根据权利要求4所述的集成式封闭溶样系统，其特征在于，所述加热装置(3)包括底壁和侧壁，所述底壁和侧壁围成所述加热空间；
所述底壁设有电热板，所述侧壁为聚四氟乙烯竖板，所述电热板四周设有安装孔，所述聚四氟乙烯竖板插装于所述安装孔，所述聚四氟乙烯竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：周利敏，温宏利，王书谟，陶迪，
申请(专利权)人：国家地质实验测试中心，
类型：新型
国别省市：北京;11