一种实验室用热解碳材料尾气吸收装置制造方法及图纸

技术编号:37095672 阅读:35 留言:0更新日期:2023-03-29 20:15
本实用新型专利技术公开了一种实验室用热解碳材料尾气吸收装置,可以实现实验室热解碳制备完成后产物的冷凝和尾气的吸收,装置包括冷凝装置、凝析物收集瓶和吸收装置。在惰性气体的保护下被分解的碳源留在石英管内,挥发性物质会和气体到冷凝装置和凝析物收集瓶进行冷凝回收。所述冷凝装置上部类似球形冷凝器下部为梨形,上下为一体,梨形部分侧面磨砂接口连接反应装置,上部磨砂开口用于连接吸收装置。所述吸收装置有上下两个开口,下磨砂开口向上延伸为导管并在顶部弯曲180度并在终端开口。所述装置之间通过磨口玻璃来实现紧密连接,保证了装置的气密性。本实用新型专利技术实现了对热解碳反应产物的回收,能有效避免热解碳产物对环境造成的污染,实现了对热解碳反应的气相产物的检测,优化了实验室热解碳反应产物的回收与处理。结构简单,易于组装。易于组装。易于组装。

【技术实现步骤摘要】
一种实验室用热解碳材料尾气吸收装置


[0001]本技术涉及碳材料加工装置领域,具体涉及热解制备碳材料尾气吸收装置。

技术介绍

[0002]在热解碳材料的制备过程中通常使用传统的在惰性气体保护下高温热解碳材料的制备方法,传统的高温热解碳材料一般是将碳源在高温下分解成小分子碳材料,而后对其提取分离纯化。热解碳材料反应过程要经历两个阶段:首先发生炭化反应生成焦炭和分离的挥发产物,再由生成产物降解为热解碳、气体和水。热解碳的性能和结构与其热解温度有很大关系,不同温度下所产生的挥发产物也存在着差异,热解碳反应的产物的气体中多伴随着有机物的产生。传统的热解碳反应只注重对固体产物的收集而对挥发产物没有太多关注。由于挥发产物成分无法确定,因此对于气体产物的研究还处于理论阶段,热解碳材料的发展也受到很大的限制,热解碳实验中产生的气体排放到空气中也会造成污染。
[0003]目前,已经有一些针对特定尾气成分而设计的尾气处理装置,如专利CN210905636U 提供了一种实验室制备硫酸用的尾气吸收装置,有效解决了处理员在处理废液时吸入有害气体而对身体造成伤害的问题;专利CN101875020B提供了一种实验室处理含硫化氢或二氧化碳尾气的方法,有效处理高温高压硫化氢或二氧化碳腐蚀试验所产生高温、高压、高含硫化氢或二氧化碳的尾气;专利CN204320041U公布了一种实验室尾气回收装置,用于尾气中溶剂可溶性物质的回收。这些专利都在特定尾气成分的尾气回收方面做出了重大贡献。但针对性较强,不能适应实验室热解碳材料尾气的吸收。
[0004]基于此,本技术在原有装置的基础上,设计了挥发产物冷凝装置和吸收装置,从而解决热实验室热解碳材料尾气吸收的问题。

技术实现思路

[0005]本技术克服以上不足,提供一种可以将热解碳实验中产生的挥发产物有效的回收起来,并将不可回收的尾气吸收处理掉的热解碳材料尾气吸收装置。
[0006]为实现上述目的,本技术采用如下技术方案。
[0007]一种实验室用热解碳材料尾气装置包括吸收装置(1)、冷凝装置(2)、凝析物收集瓶(3)三部分。各部分之间通过玻璃磨口自上而下实现紧密连接。
[0008]所述吸收装置(1)顶部排气口(9)用于气体的排放和吸收液的加入与放出,顶部排气口(9)直径与吸收装置(1)环球直径之比为1:3~1:4。底部进气口(10)用于与冷凝装置(2)的尾气出口(4)连接,进气口(10)向上延伸为中空的导管(11),导管(11)延伸至顶部三分之一处呈U形向下弯曲180度,延伸至装置底部并在导管(11)终端开口,导管(11)的开口插入吸收液面之下,并且可以根据导管(11)口冒泡的速度,调节供气装置的供气速率,来控制反应速率。
[0009]所述冷凝装置(2)上部分为球形冷凝器,热解碳反应生成产物中有有机物生成,球形冷凝器能更好冷凝有机物。下部分为梨形瓶,梨形表面有一定曲率,可使玻璃装置承受更
大的压力,适应热解碳反应的高压环境。冷凝装置(2)球形冷凝器部分与梨形瓶部分高度之比为2:1~5:3;球形冷凝器部分管外径与梨形瓶部分环球直径之比为1:2~1.5:2。冷凝装置(2)有三个直径19~24mm的标准玻璃磨口,顶部尾气出口(4)与吸收装置(1)的进气口(9)连接,尾气进口(5)和凝析物出口(6)在冷凝装置(2)下部梨形瓶外壁上,尾气进口(5)与热解碳反应装置连接,凝析物出口(6)与凝析物收集瓶(3)之间采用磨口玻璃连接,保证了装置的气密性。装个冷凝装置为一体。
[0010]所述凝析物收集瓶(3)与冷凝装置(2)之间可用配套的夹子固定。且可根据温度更换不同的收集瓶。
[0011]与现有的技术相比,本技术有益效果在于。
[0012]1.本技术设计了冷凝装置(2),不仅可以实现挥发产物的回收,还能根据不同的加热温度更换不同的凝析物收集瓶(3),收集到不同的挥发产物,以便实验研究。
[0013]2.本技术设计了吸收装置(1),避免了反应产物对环境的影响,同样的可以根据吸收装置(1)导管(11)口的冒泡的速度,来监测反应的速率,从而实现控制反应速率的结果。
[0014]3.本技术各个部位的连接使用玻璃磨口,冷凝装置(2)设计为一个整体,使其密封更好,从而避免了气体外泄。
[0015]4.本实验新型各部分均可拆卸,各接口是直径为19~24mm标准玻璃磨口,在组装更换过程中更加便捷。
附图说明
[0016]图1为本技术整体示意图。
[0017]图2为本技术吸收装置拆解示意图。
[0018]图3为本技术冷凝装置拆解示意图。
[0019]图4为本技术整体示意图以及它的一个应用范例。
[0020]图中标号:1.吸收装置;2.冷凝装置;3.凝析物收集瓶;4.尾气出口;5.尾气进口;6.凝析物出口;7.出液口;8.进液口;9.排气口;10.进气口;11.导管;12.管式电阻炉;13.气体钢瓶;14.石英管。
具体实施方式
[0021]以下结合附图,对本技术的具体实施方式进行了更加详细的说明,以帮助本领域的技术人员对本技术的设计构思、技术方案有更加准确和深入的理解。实施方式中的数字与附图中的标注一致,便于相关人员的查阅和对比。
[0022]请参阅图1,本技术提供一种实验室热解碳材料尾气吸收装置,包括吸收装置(1)、冷凝装置(2)和凝析物收集瓶(3)。
[0023]安装方式:本技术一种实验室热解碳材料尾气吸收装置自上而下安装顺序为吸收装置(1)通过进气口(10)与冷凝装置(2)的尾气出口(4)连接;冷凝装置(2)底部的凝析物出口(6)与凝析物收集瓶(3)连接,并用配套夹子固定。
[0024]应用实例:参见附图4,按上述安装步骤连接好各装置后,将冷凝装置(2)梨形瓶侧面的尾气进口(5)连接石英管(14),从吸收装置(1)从的排气口(9)处加入吸收液,要求液面
要超过吸收装置(1)内导管(11)的开口并且低于导管(11)最顶端三分之二处,一般为水,如果明确需要吸收的气体是二氧化碳时,需要加入的吸收液体为石灰水,其他气体视情况向其内加液体。在冷凝装置(2)中通好冷凝液体,一般情况下液体为水或乙醇。打开气体钢瓶(13)开始供气,待导管(11)口有连续气泡冒出时打开管式电阻炉(12)加热。让碳源充分反应,在惰性气体的保护下被分解的碳源留在石英管(14)内,产生的气相产物在冷凝装置(2)中冷凝成液体,进入到下方的凝析物收集瓶(3)中,尾气通过导管(11)进到设计的吸收装置(1)中吸收液处理掉可吸收的气体,不可吸收的气体从吸收装置(1)顶部的排气口 (9)排出,根据导管(11)口冒泡的速度可以适当的气体钢瓶(13)的阀门,控制反应速率最终完成整套的反应流程。当冷凝效果明显降低,凝析物收集瓶(3)中的液体不再增加时,表示反应结束,先关掉管式电阻炉(12)停止加热,让保护气持续通一段时间后再关闭气体钢瓶(13)阀门,使装本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实验室用热解碳材料尾气吸收装置,其特征在于包括吸收装置(1)、冷凝装置(2)和凝析物收集瓶(3);所述吸收装置(1)、冷凝装置(2)和凝析物收集瓶(3)自上而下通过玻璃磨口进行连接;所述吸收装置(1)在顶部和底部分别设有开口,底部进气口(10)向上延伸为中空的导管(11),导管(11)延伸至顶部三分之一处呈U形向下弯曲180度,延伸至吸收装置(1)底部并在导管(11)终端开口;所述冷凝装置(2)上部分为球形冷凝器,下部分为上小下大的梨形瓶,且两部分为一个整体,冷凝装置(2)顶部的尾气出口(4)、梨形...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨子宜陈红余李平
申请(专利权)人:山东第一医科大学山东省医学科学院
类型:新型
国别省市:

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