本发明专利技术公开了一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置，包括依次通过管线连接的氟氮混合气瓶、氟化钠吸收管、一级吸收管、二级吸收管和三级吸收管。还提供一种使用上述装置的检测方法：称量氟氮混合气钢瓶在检测前、检测后的重量，得到通入检测装置中的氟氮混合气的总重量；氟氮混合气中的氟气被吸收管吸收，反应产物和水分也被吸收，通过称量各个吸收管检测前、检测后的总重量，得出通入检测装置中被检测的氟氮混合气中的氟气重量；氟氮混合气的总重量减去氟气重量得到氮气重量，通过氟气重量和氮气重量可计算出氟气的含量。本发明专利技术方法准确度和精确度高，检测成本低，操作简单快捷，氟气的腐蚀性降低，设备的使用寿命长，检测过程更环保安全。更环保安全。更环保安全。
【技术实现步骤摘要】
一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置及方法
[0001]本专利技术属于氟气分析检测
，具体涉及一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置及方法。
技术介绍
[0002]氟气，化学分子式为F2，是一种剧毒危险化学品，为淡黄色气体，强氧化剂，非常活泼的非金属元素，几乎可与所有的物质发生反应。工业上氟气广泛应用于化工、工程塑料、合成橡胶、农药、医药、半导体、核工业、航空航天等领域。
[0003]氟气一种方式是以氟氮混合气进行储存、运输和使用，氟氮混合气中氟气的含量一般在1.0％～20.0％，氟氮混合气具有氟气的性质，也属于危险化学品，需要按照危险化学品进行管理。氟氮混合气出厂前，生产单位需要测定其中的氟气含量，并将含量信息写入氟氮混合气的化学品安全技术说明书和安全标签中。
[0004]目前，能用于氟氮混合气中氟气含量的测定仪器主要有气相色谱仪，需要配备使用专用的色谱柱，由于氟气的活泼性，对于仪器的配置和防腐蚀性能要求较高，并且色谱仪需要提前使用标准气体进行标定，标气的准确性和稳定性，对测试结果影响较大。
[0005]GB/T 26251《氟和氟氮混合气》中测定氟气的方式，是将氟气转化为氯气，用色谱测定氯气的含量，进而计算出氟气的含量，该方法产生剧毒的氯气会对环境和人体造成影响，氟气有效转化为氯气的程度，对含量的测定有较大的影响。氟气转化为氯气的过程中，氟气以及氟气溶于液体产生的氢氟酸都具有极强的腐蚀性，会对仪器造成严重的腐蚀，导致仪器损坏或者使用寿命缩短。
[0006]因此，开发出一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置及方法尤为重要。
技术实现思路
[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置及方法，该方法相比于色谱仪检测方法，更经济，操作更简单，装置腐蚀性小和使用寿命长；相比于国标GB/T26251《氟和氟氮混合气》中检测方法中产生氯气，本专利技术不产生氯气，避免对环境和人体造成伤害；本专利技术装置具有结构简单，投资少，可实现工业化；安全环保无污染，操作和使用简单；检测准确性和精度高等优点。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置，包括依次通过管线连接的氟氮混合气瓶、流量计、氟化钠吸收管、一级吸收管，二级吸收管和三级吸收管；所述氟氮混合气瓶和所述流量计之间的管线上连接有惰性气体瓶；所述氟氮混合气瓶的底部设置有氟氮混合气瓶称量装置，所述一级吸收管、二级吸收管和三级吸收管的底部共同设置有吸收管称量装置。
[0009]优选地，所述惰性气体瓶和所述流量计之间的管线上设置有惰性气体瓶减压阀。
[0010]优选地，所述氟氮混合气瓶和所述流量计之间的管线上设置有氟氮混合气瓶减压阀。
[0011]本专利技术还提供使用上述检测装置用于测定氟氮混合气中氟气含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0012]S1、先用惰性气体吹扫所述检测装置，然后使用氟氮混合气瓶称量装置称量检测前装有待测氟氮混合气的氟氮混合气瓶的重量，使用吸收管称量装置称量检测前所述一级吸收管、二级吸收管和三级吸收管的总重量；
[0013]S2、将所述待测氟氮混合气通入所述氟化钠吸收管内，所述待测氟氮混合气中的氟化氢气体被所述氟化钠吸收管内的氟化钠吸收剂吸收，得到混合气；
[0014]S3、将S2中得到的混合气通入所述一级吸收管内，所述混合气中的氟气被所述一级吸收管内的第一吸收剂吸收，得到一级反应气体；
[0015]S4、将S3中得到的一级反应气体通入所述二级吸收管内，所述一级反应气体中的酸性气体被所述二级吸收管内的第二吸收剂吸收，得到二级反应气体；
[0016]S5、将S4中得到的二级反应气体通入所述三级吸收管内，所述二级反应气体中的水分被所述三级吸收管内的第三吸收剂吸收；
[0017]S6、在所述检测装置中通入所述待测氟氮混合气10min后，停止通入；使用所述氟氮混合气瓶称量装置称量检测后氟氮混合气瓶的重量，采用所述吸收管称量装置称量检测后一级吸收管、二级吸收管和三级吸收管的总重量；得到所述待测氟氮混合气的重量和一级吸收管中被吸收掉的氟气重量，用所述待测氟氮混合气的重量减去所述氟气重量，得到所述待测氟氮混合气中氮气的重量，分别根据氟气和氮气的分子量，计算出氟气和氮气的体积，同时得到所述待测氟氮混合气中氟气含量的计算公式。
[0018]优选地，S1中所述惰性气体为氮气、氦气、氩气、氪气、氙气或氡气，所述惰性气体的纯度≥99.999％；S2中所述氟化钠吸收剂的质量分数≥98％。
[0019]优选地，S3中所述第一吸收剂为亚硫酸钠水溶液、碳酸钠水溶液或，碳酸钠、氢氧化钙和水的混合物。
[0020]优选地，S4中所述第二吸收剂为氢氧化钙颗粒或无水氢氧化锂颗粒。
[0021]优选地，S5中所述第三吸收剂为氧化钙固体颗粒。
[0022]优选地，S6中所述待测氟氮混合气中氟气含量的计算公式为：
[0023]K＝[28
×
(m4‑
m3)]÷
[38
×
(m1‑
m2)
‑
10
×
(m4‑
m3)]×
100％
[0024]式中，K—待测氟氮混合气中氟气的体积百分含量(100％)，单位V/V；
[0025]m1—检测前，氟氮混合气瓶的重量；
[0026]m2—检测后，氟氮混合气瓶的重量；
[0027]m3—检测前，一级吸收管、二级吸收管和三级吸收管的总重量；
[0028]m4—检测后，一级吸收管、二级吸收管和三级吸收管的总重量。
[0029]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0030]1、本专利技术将氟氮混合气中的氟气被反应吸收掉，逐级转化为对环境和人体无害的物质；氟气在一级吸收管被反应转为为其它物质，避免氟气强腐蚀性对整个工艺装置的腐蚀性，提高了检测装置的可靠性，可延长装置的使用寿命和使用期限。
[0031]2、本专利技术采用称量法确定氟氮混合气重量和氟气重量，读数简单、直接、便捷，可根据检测精度的需要，选用不同精度等级的称量装置；且本专利技术操作简单，可快速重复检测；可做成并联检测工艺流程装置，同时对多瓶氟氮混合气进行检测。
[0032]3、本专利技术操作过程和操作步骤简单，读取结果简单，不需要专业知识，普通人经过培训即可完成检测；且计算公式简单，只需要将4个称量的重量m1、m2、m3和m4代入计算公式中，即可快速计算出结果。
[0033]4、本专利技术工艺流程简单，既可以工艺流程的方式进行检测，也可以做成集成的检测分析装置；除了钢瓶，其他整个工艺装置流程都为常压操作，避免了在压力下进行操作可能带来的安全风险；吸收管的更换可设计为快接式，完成一次检测，可快速的更换检测管，进行下一次检测。
[0034]下面通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明。
附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置，其特征在于，包括依次通过管线连接的氟氮混合气瓶(1)、流量计(4)、氟化钠吸收管(11)、一级吸收管(5)，二级吸收管(6)和三级吸收管(7)；所述氟氮混合气瓶(1)和所述流量计(4)之间的管线上连接有惰性气体瓶(2)；所述氟氮混合气瓶(1)的底部设置有氟氮混合气瓶称量装置(10)，所述一级吸收管(5)、二级吸收管(6)和三级吸收管(7)的底部共同设置有吸收管称量装置(8)。2.根据权利要求1所述的一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置，其特征在于，所述惰性气体瓶(2)和所述流量计(4)之间的管线上设置有惰性气体瓶减压阀(3)。3.根据权利要求1所述的一种氟氮混合气中氟气含量的检测装置，其特征在于，所述氟氮混合气瓶(1)和所述流量计(4)之间的管线上设置有氟氮混合气瓶减压阀(9)。4.使用如权利要求1
‑
3任一权利要求所述的检测装置测定氟氮混合气中氟气含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、先用惰性气体吹扫所述检测装置，然后使用氟氮混合气瓶称量装置(10)称量检测前装有待测氟氮混合气的氟氮混合气瓶(1)的重量，使用吸收管称量装置(8)称量检测前所述一级吸收管(5)、二级吸收管(6)和三级吸收管(7)的总重量；S2、将所述待测氟氮混合气通入所述氟化钠吸收管(11)内，所述待测氟氮混合气中的氟化氢气体被所述氟化钠吸收管(11)内的氟化钠吸收剂吸收，得到混合气；S3、将S2中得到的混合气通入所述一级吸收管(5)内，所述混合气中的氟气被所述一级吸收管(5)内的第一吸收剂吸收，得到一级反应气体；S4、将S3中得到的一级反应气体通入所述二级吸收管(6)内，所述一级反应气体中的酸性气体被所述二级吸收管(6)内的第二吸收剂吸收，得到二级反应气体；S5、将S4中得到的二级反应气体通入所述三级吸收管(7)内，所述二级反应气体中的水分被所述三级吸收管(7)内的第三吸收剂吸收；S6、在所述检测装置中通入所述待测氟氮混合气10min后，停...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜世楠，罗文键，闫云，吕随强，商洪涛，鲁毅，杨少飞，秦海庆，
申请(专利权)人：中船邯郸派瑞特种气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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