本實(shí)用新型涉及一種氣液分離器，具體涉及一種可用于原子熒光光譜儀器的氣液分離器。

背景技術(shù)：

原子熒光光度計(jì)是一種基于原子在共振光的輻射激發(fā)下可發(fā)出熒光的原理而設(shè)計(jì)的分析儀器，由于原子熒光光度計(jì)靈敏度高（可直接應(yīng)用于ppb或亞ppb級(jí)的元素分析）、重復(fù)性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在我國(guó)已經(jīng)成為一種非常有效而實(shí)用的分析手段，在實(shí)驗(yàn)室的元素檢測(cè)方面非常普及。

原子熒光光度計(jì)目前多采用氫化物發(fā)生法進(jìn)行元素的原子化，待測(cè)元素的溶液在酸性條件下與還原劑發(fā)生反應(yīng)，形成該元素的氣態(tài)氫化物，氣態(tài)氫化物和溶液的氣液混合物經(jīng)過一級(jí)氣液分離器和二級(jí)氣液分離器的分離后，氣態(tài)氫化物被載氣送入原子化器，在氫火焰的燃燒下分解為原子，同時(shí)在共振光的輻射激發(fā)下發(fā)出熒光，通過檢測(cè)熒光的強(qiáng)度獲得待測(cè)元素的濃度。在這個(gè)過程中，形成的氣態(tài)氫化物和溶液間的分離是至關(guān)重要的一步，如果氣液分離的效果不好，會(huì)使大量的微小液滴進(jìn)入原子化器，發(fā)生熒光淬滅現(xiàn)象，造成信號(hào)的嚴(yán)重降低甚至完全消失。因此，每一家儀器設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠都非常注重氣液分離器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

目前，絕大多數(shù)的原子熒光光度計(jì)采用單臂式一級(jí)氣液分離器，即氣液混合物的入口和液體出口都位于一個(gè)分離瓶上，這種設(shè)計(jì)方式雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是由于在分離過程中氣液混合物會(huì)形成不易分散的球團(tuán)狀，會(huì)有一部分氣體被帶入分離瓶底部并經(jīng)液體出口排出，所以會(huì)造成氣態(tài)氫化物的損失而最終明顯地降低儀器的靈敏度。另外，常見的原子熒光光度計(jì)的一級(jí)氣液分離器和二級(jí)氣液分離器都采用分離元件的設(shè)計(jì)方式，二者中間用化學(xué)惰性好的柔性導(dǎo)管加以連接，這種方式使得結(jié)構(gòu)零散且不易固定，尤其對(duì)于具有現(xiàn)場(chǎng)使用要求的在線儀器是極為不利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能有效進(jìn)行氣液分離，且避免微小液滴引起熒光淬滅現(xiàn)象的裝置。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種一體式氣液分離器，該一體式氣液分離器包括一級(jí)氣液分離器器和二級(jí)氣液分離器；一級(jí)氣液分離器包括分離瓶A、U型下沉管和分離瓶B；分離瓶A和分離瓶B的下端通過U型下沉管相連通；分離瓶A上部設(shè)有氣液混合物入口，分離瓶B下部設(shè)有液體出口，液體出口位于氣液混合物入口下方；分離瓶A上端與二級(jí)氣液分離器一端相連通；二級(jí)氣液分離器另一端封閉；二級(jí)氣液分離器上設(shè)有氣相出口。

其中，分離瓶A的上端通過倒U型連接管與所述二級(jí)氣液分離器的上端相連通；二級(jí)氣液分離器位于分離瓶B的上方；一體式氣液分離器整體呈矩形框架；氣相出口位于二級(jí)氣液分離器的上部；氣液混合物入口、液體出口和氣相出口均朝向矩形框架的外側(cè)。

二級(jí)氣液分離器下端設(shè)有排液口；排液口處設(shè)有膠塞。

分離瓶B的頂端封閉。

分離瓶A的內(nèi)徑小于分離瓶B的內(nèi)徑。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型采用一級(jí)氣液分離器的雙臂型結(jié)構(gòu)，即由兩個(gè)分離瓶構(gòu)成，并通過U型下沉管的存在，較單臂結(jié)構(gòu)更有效地將分離出的氣體存留在分離器內(nèi)而不至于流失，使儀器的靈敏度達(dá)到明顯的提高。

2、將二級(jí)氣液分離器設(shè)于一級(jí)氣液分離器的分離瓶B上方，兩級(jí)分離集成化，且空間安排更加緊湊，方便在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下在線儀器的使用。

3、同時(shí)通過一級(jí)氣液分離器的分離瓶B頂部的封閉結(jié)構(gòu)，以及對(duì)各部分內(nèi)徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得氣液混合物的分離更加平穩(wěn)，減小了檢測(cè)信號(hào)的短期噪聲，使儀器的檢出限降低。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一體式氣液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的B向視圖；

圖3為分別應(yīng)用本實(shí)用新型一體式氣液分離器、和應(yīng)用常見的分立結(jié)構(gòu)的單臂型一級(jí)氣液分離器和二級(jí)分離器所測(cè)得的5 μg/L Pb元素的熒光信號(hào)對(duì)照?qǐng)D。

圖中，101—?dú)庖夯旌衔锶肟冢?02—分離瓶A；103 — U型下沉管；104—液體出口； 105—分離瓶B；201—連接管；301—二級(jí)氣液分離器；302—?dú)庀喑隹冢?03—排液口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型一體式氣液分離器包括一級(jí)氣液分離器和二級(jí)氣液分離器301。一級(jí)氣液分離器由雙臂構(gòu)成，即由兩個(gè)分離瓶Ａ102和分離瓶Ｂ105構(gòu)成，氣液混合物入口101與分離瓶A102相連接，U型下沉管103位于分離瓶Ａ102和分離瓶Ｂ105的下端并將二者連通，液體出口104與分離瓶Ｂ105相連接，分離瓶Ａ102的上端經(jīng)過倒U型連接管201和二級(jí)氣液分離器301相連通。由于U型下沉管103的存在，在氣液混合物進(jìn)入本實(shí)用新型分離器后，總會(huì)有液體被存留在U型下沉管103中，這部分液體將分離瓶Ａ102和分離瓶Ｂ105的空間分隔開來，由于液體的阻擋作用，使被分離出的氣體無法進(jìn)入分離瓶Ｂ105，因此也不可能通過位于分離瓶Ｂ105上的液體出口104而流出分離器外，最大程度地保證了被分離出的氣體存留于分離瓶Ａ102中，并依次通過分離瓶Ａ102頂部的出口、連接管201進(jìn)入二級(jí)氣液分離器301。

一級(jí)氣液分離器的分離瓶Ａ102的內(nèi)徑小于分離瓶Ｂ105的內(nèi)徑，保證在液體流動(dòng)時(shí)的非穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下，分離瓶Ｂ105的液面不高于分離瓶Ａ102內(nèi)的液面，有利于保持分離的穩(wěn)定性。同時(shí)分離瓶Ｂ105的頂部為封閉結(jié)構(gòu)，如果分離瓶Ｂ105的液面升高，會(huì)使分離瓶Ｂ105內(nèi)部的氣壓增加，起到調(diào)節(jié)分離瓶Ｂ105液面高度的作用。

二級(jí)氣液分離器301位于一級(jí)氣液分離器的分離瓶Ｂ105的上方，使空間安排更加緊湊。

結(jié)合圖2所示，二級(jí)氣液分離器301的下端設(shè)有排液口303，正常情況下用膠塞封閉；如在異常情況下，有液體進(jìn)入二級(jí)氣液分離器后，可以拿掉膠塞，方便液體的排出，便于儀器的維修。

將本實(shí)用新型一體式氣液分離器應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室用或在線用原子熒光光度計(jì)，其中氣液混合物入口101連接還原劑和載流液的反應(yīng)混合管，氣相出口302連接石英原子化器，液體出口104連接廢液管，在以下的實(shí)驗(yàn)條件下分別測(cè)定0,1,2,5,10μg/L 的Pb元素標(biāo)準(zhǔn)樣品，所得結(jié)果測(cè)定結(jié)果如表1。

表1

標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：y=763.9X+37.05；R² =1；LOD=0.0108μg/L

同時(shí)，結(jié)合測(cè)定5.0 μg/L 的Pb元素標(biāo)準(zhǔn)樣品的熒光信號(hào)，與現(xiàn)有常見的分立結(jié)構(gòu)的分離器（采用單臂型一級(jí)氣液分離器和二級(jí)氣液分離器以柔性導(dǎo)管連接）進(jìn)行對(duì)比，如圖3所示，本實(shí)用新型一體式氣液分離器使得氣液混合物的分離更加平穩(wěn)，靈敏度明顯提高，使儀器的檢出限降低，且有效避免了熒光淬滅現(xiàn)象。