一种气体在线分析装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气体在线分析装置，包括：气体发生器(1)、气体分流装置(2)、气体分流管(3)和气体分析装置(4)；所述气体分流管(3)包括多路气体导流管；所述的气体分析装置(4)包括控制器(41)、多通阀(42)、捕集器(43)和多种分析仪器。本发明专利技术还公开了使用所述气体分析装置进行物质热解在线和离线分析的方法。装置进行物质热解在线和离线分析的方法。装置进行物质热解在线和离线分析的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种气体在线分析装置和方法


[0001]本专利技术属于检测
，具体涉及一种气体在线分析装置和方法。

技术介绍

[0002]许多无机物质和有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应产生热解物质。目前常用的气体分析方法有：化学分析法(吸收法、燃烧法等)、物理分析法(密度、热导率、折射率、热值等)和物理化学分析法(电导法、色谱法、红外光谱法等)。但是这些方法都需要采用离线的方式，即先对气体进行捕集和富集，然后再进行分析；不能提供物质升温条件下物质热解信息的同时进行在线分析。另外现有技术的方法不能可根据样品热解信息进行不同温度条件下产生气体的个性化分析；即通过一次实验可以获取样品热解过程的最大信息量。
[0003]为解决上述问题提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种气体在线分析装置和方法。本专利技术的装置通过气体分流管和多通阀进行控制和切换，对物质热解气体同时进行多种在线分析，获取物质的最大信息量。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术第一方面公开了一种气体在线分析装置，包括：气体发生器1、气体分流装置2、气体分流管3和气体分析装置4；
[0007]所述气体分流管3包括多路气体导流管；所述的气体分析装置4包括控制器41、多通阀42、捕集器43和多种分析仪器。
[0008]优选地，所述气体发生器1包括能提供程序升温的物质热解装置，通入气体作为载气，作为载气的气体为空气、氮气、氧气、氦气、氩气中的一种或几种，气体流量为0～2000mL/min。
[0009]优选地，所述气体分流装置2为四通阀，进入的气体可以分流成三路气体；所述气体分流管3为三路气体导流管；四通阀能任意组合开关。
[0010]优选地，所述的气体分析装置4由控制器41控制；所述控制器41对三路气体的流量和流向的控制是通过多通阀42来执行；多通阀42能任意组合开关。
[0011]优选地，多种分析仪器包括气相色谱44、质谱仪45和红外光谱仪46；所述多通阀42分别与捕集器43、气相色谱仪44、质谱仪45和红外光谱仪46连接；
[0012]优选地，升温范围为室温至1000℃，升温速率范围为1℃/s～300℃/s。
[0013]优选地，所述捕集器43采用冷阱捕集，冷却温度范围为室温至
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200℃。
[0014]本专利技术第二方面公开了一种气体在线分析方法，使用上述气体在线分析装置，包括如下步骤：
[0015]将准备分析的物质放置在气体发生器1中，进行程序升温到达一个设定的温度点或温度区间时，物质在此设定的温度点或温度区间受热进行热解并产生气体；
[0016]产生的目标气体由载气通过气体分流装置2送入气体分流管3，进行三路气体分流；三路分流气体通过控制器41对多通阀42进行阀的切换和气体流入进行控制；
[0017]其中一路气体通过第一分流管31进入多通阀42经过切换后进入捕集器43，捕集器43可以按要求采集不同时间点或温度点的气体进行分装，或经载气带入气相色谱仪44或质谱仪45；捕集器43中的气体可以进行实时在线分析，也可进行离线分析；
[0018]其中一路气体通过第二分流管32进入多通阀42经过切换后进入红外光谱仪46；
[0019]其中一路气体通过第三分流管33进入多通阀42经过切换后进入质谱仪45；
[0020]产生的目标气体也可不经捕集器43，直接进入气相色谱仪44或质谱仪45；
[0021]目标气体可以进行三路气体的同时分析，也可按需要进行一路或两路气体分析。
[0022]本专利技术具有以下有益效果：
[0023]1、使用本专利技术的装置，能提供物质程序升温条件下物质热解信息的同时，进行在线的气相色谱
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质谱分析、在线红外分析和在线质谱分析；同时，还可根据样品热解信息，进行不同温度条件下产生气体的个性化分析。通过一次实验可以获取样品热解过程的最大信息量。
[0024]2、本专利技术的气体在线分析装置，能对物质一次热解提供多个温度点或温度段的实时在线捕集、分离和分析；可以检测分析物质一次热解产物实时变化情况，包括随温度变化热解产物含量的变化情况。
[0025]3、本专利技术的气体在线分析装置，可以对物质热解的气体物质进行冷阱捕集，后送入分离系统和检测系统；采用冷阱捕集有效避免了在捕集阶段高温过程中热解产物二次反应的发生，提高了捕集和分析物质的可靠性，提高了分析方法的准确性。
[0026]4、本专利技术的气体在线分析装置，在监测物质热解规律的同时，通过结合热解装置的程序升温的动力学研究，可以梳理和解析物质的热化学反应，建立热化学反应模型；从控制反应进程、优化反应条件、改变反应物质等方面对热解化学反应进行干预，实现热解反应在可控状态下按照有益的方向进行。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的气体在线分析装置示意图；其中箭头方向为目标气体和载气前进方向。
[0028]图2为实施例1中烟草材料A的热重、热流和热重微商图。
[0029]图3为实施例1中烟草材料A热解气体的气相色谱
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质谱图。
[0030]图4为实施例1中烟草材料A热解气体的红外光谱图。
[0031]图5为实施例1中烟草材料A热解气体的质谱图。
[0032]图6为实施例2中气体分析装置示意图。
[0033]图7为实施例3中气体分析装置示意图。
[0034]图8为实施例4中气体分析装置示意图。
[0035]附图标记为：1、气体发生器；2、气体分流装置；3、气体分流管；31、第一分流管；32、第二分流管；33、第三分流管；4、气体分析装置；41、控制器；42、多通阀；43、捕集器；44、气相色谱；45、质谱仪；46、红外光谱仪；a、b、c、d、e、f、g为多通阀的八个阀口。
具体实施方式
[0036]下面对本专利技术通过实施例作进一步说明，但不仅限于本实施例。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件所用的通用设备、材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例和对比例中所需要的原料均为市售。
[0037]如图1所示的一种气体在线分析装置，包括：气体发生器1、气体分流装置2、气体分流管3和气体分析装置4；其中气体分流管3包括多路气体导流管；所述的气体分析装置4包括控制器41、多通阀42、捕集器43和多种分析仪器。
[0038]其中，气体发生器1包括能提供程序升温的物质热解装置，通入气体作为载气，作为载气的气体为空气、氮气、氧气、氦气、氩气中的一种或几种，气体流量为0～2000mL/min；其中升温范围为室温至1000℃，升温速率范围为1℃/s～300℃/s。
[0039]其中，所述气体分流装置2为四通阀，进入的气体可以分流成三路气体；所述气体分流管3为三路气体导流管；四通阀能任意组合开关。
[0040本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体在线分析装置，其特征在于，包括：气体发生器(1)、气体分流装置(2)、气体分流管(3)和气体分析装置(4)；所述气体分流管(3)包括多路气体导流管；所述的气体分析装置(4)包括控制器(41)、多通阀(42)、捕集器(43)和多种分析仪器。2.根据权利要求1所述气体在线分析装置，其特征在于，所述气体发生器(1)包括能提供程序升温的物质热解装置，通入气体作为载气，作为载气的气体为空气、氮气、氧气、氦气、氩气中的一种或几种，气体流量为0～2000mL/min。3.根据权利要求1所述气体在线分析装置，其特征在于，所述气体分流装置(2)为四通阀，进入的气体可以分流成三路气体；所述气体分流管(3)为三路气体导流管。4.根据权利要求3所述气体在线分析装置，其特征在于，所述的气体分析装置(4)由控制器(41)控制；所述控制器(41)对三路气体的流量和流向的控制是通过多通阀(42)来执行。5.根据权利要求4所述气体在线分析装置，其特征在于，多种分析仪器包括气相色谱(44)、质谱仪(45)和红外光谱仪(46)；所述多通阀(42)分别与捕集器(43)、气相色谱仪(44)、质谱仪(45)和红外光谱仪(46)连接。6.根据权利要求2所述气体在线分析装置，其特征在于，升温范围为室温至1000℃，升温速率范围为1℃/s～300℃/s。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继，熊文，朱保昆，李娟，刘志华，唐石云，李振杰，蒋薇，徐艳群，刘春波，朱瑞芝，司晓喜，张凤梅，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：