專利名稱：焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焦油實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于焦油實(shí)驗(yàn)中的對(duì)焦油穩(wěn)定進(jìn)樣的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于研究煤焦油或者生物質(zhì)焦油的熱裂解、催化裂解、與其他反應(yīng)物的反應(yīng)(如焦油催化加氫、焦油水蒸汽下裂解制氫等反應(yīng))需要通過實(shí)驗(yàn)來完成其反應(yīng)特性的測定，如確定其熱裂解以及催化裂解特性及其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)等。焦油是一個(gè)復(fù)雜的混合物，簡單的進(jìn)樣方式難于達(dá)到穩(wěn)定準(zhǔn)確的進(jìn)樣，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與系統(tǒng)中，由于沒有一個(gè)準(zhǔn)確恒定的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置，焦油反應(yīng)的研究較為困難，尤其是在研究焦油反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等需要定量的研究過程中，更需要一個(gè)具有可調(diào)性并且穩(wěn)定準(zhǔn)確的焦油進(jìn)樣量，方能有效研究焦油的反應(yīng)特性。如果采用反應(yīng)空間外的焦油蒸汽進(jìn)樣，需要將焦油加熱蒸發(fā)，一般在管式加熱器上實(shí)現(xiàn)，將焦油輸送到一個(gè)加熱腔中，控制加熱腔溫度，焦油在加熱腔中蒸發(fā)。在這個(gè)過程中，從焦油輸送管進(jìn)入加熱腔的焦油就難于穩(wěn)定，由于在實(shí)驗(yàn)中，焦油量較小，因此從管道流出的焦油，在出口處可能出現(xiàn)滴狀流動(dòng)，即出口處焦油形成一液體小球，在小球達(dá)到一定大小時(shí)才脫離管口，此處就造成了焦油進(jìn)樣的不穩(wěn)。另外由于加熱腔的溫度不可能很高(太高會(huì)造成焦油的反應(yīng)，即擴(kuò)展了反應(yīng)區(qū)域的大小)，因此焦油在加熱腔中的蒸發(fā)過程相對(duì)緩慢，并且由于新的焦油補(bǔ)充進(jìn)來，造成加熱腔中容易蒸發(fā)的焦油成分先分離出來，而大分子較難蒸發(fā)的焦油殘留在加熱腔中，并且由于較難蒸發(fā)的焦油其粘度較大，這部分焦油殘留在加熱腔中會(huì)造成焦油的流動(dòng)發(fā)生變化，也會(huì)造成蒸發(fā)的不穩(wěn)定性。這部分焦油長時(shí)間停留在加熱腔內(nèi)會(huì)發(fā)生脫氫反應(yīng)，還可能會(huì)導(dǎo)致在加熱腔中出現(xiàn)積碳。由于焦油進(jìn)樣的困難，在目前國內(nèi)外的研究中，不少學(xué)者直接采用單一的模型化合物代替組分復(fù)雜的焦油，如采用苯、甲苯、萘等化合物。采用模型化合物的主要優(yōu)點(diǎn)在于進(jìn)樣量的控制較為簡便，因?yàn)槟Ｐ突衔锞哂泄潭ǖ臍饣c(diǎn)，在特定溫度壓力的載氣中有固定的飽和分壓，因此可以通過飽和器控制載氣的溫度、壓力和流量，并使得化合物在載氣中充分接觸并達(dá)到飽和，將這載氣和樣品進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)，就能達(dá)到精確進(jìn)樣的目的。這種方法的缺點(diǎn)就在于單一的模型化合物無法代表焦油，焦油是一種具有非常復(fù)雜組分的混合液體，不僅在分子量上相差巨大，在分子結(jié)構(gòu)上也千差萬別，不同組分在焦油的裂解反應(yīng)中， 會(huì)有不同的反應(yīng)特性及動(dòng)力學(xué)參數(shù)，某一組分是不能代表焦油的，而且焦油的反應(yīng)特性并不是其各個(gè)組分反應(yīng)特性的組合，焦油在反應(yīng)過程中，各個(gè)組分之間是相互作用和影響的， 因此用模型化合物所得到的反應(yīng)特性與實(shí)際焦油反應(yīng)特性存在差別。焦油的進(jìn)樣，不能用飽和的方法進(jìn)行，因?yàn)榻褂椭械慕M分都有不同的蒸餾溫度，用特定溫度下的飽和器控制進(jìn)樣，焦油組分會(huì)發(fā)生分離，進(jìn)樣中多包含小分子易于揮發(fā)的組分，而分子量較大則會(huì)停留在飽和器中。為了更加接近實(shí)際的應(yīng)用，也有學(xué)者從氣化爐中直接提取含有焦油的氣體作為焦
3油進(jìn)樣。雖然該方式在焦油的原料方面具有代表性，但是從氣化爐直接來的焦油含量并不穩(wěn)定，首先氣化爐并不是一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)，其產(chǎn)生的氣體量和其中包含的焦油含量都不是一個(gè)很穩(wěn)定的值，這樣的進(jìn)樣對(duì)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)影響很大，增大誤差。另外，氣化爐產(chǎn)出的氣體，其本身流量測量就有較大的困難，其中含有水蒸氣和焦油等可凝性物質(zhì)，需要很特殊的裝置和操作才能精確測量，而在混合氣中測量焦油含量，其困難程度更大。而且由于氣化爐產(chǎn)氣的組分較多，包含水蒸氣、氫氣、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、以及一些分子量較小的烷烴、烯烴等。這些氣體共同進(jìn)入焦油反應(yīng)區(qū)域，給反應(yīng)條件的設(shè)置和反應(yīng)的分析都帶來了較大的困難。因此可以從上述分析中看出，焦油難于恒定進(jìn)樣、全組分進(jìn)樣就是一個(gè)制約焦油反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究的瓶頸問題，要更好地研究焦油的反應(yīng)，必須解決焦油的進(jìn)樣問題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決焦油進(jìn)樣不穩(wěn)對(duì)焦油研究的不利影響，實(shí)現(xiàn)焦油穩(wěn)定的全組分進(jìn)樣，又避免帶入其他雜質(zhì)氣體帶來的影響，本實(shí)用新型提供了一種實(shí)現(xiàn)焦油穩(wěn)定、連續(xù)、全組分進(jìn)樣的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置。本實(shí)用新型提供的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置，包括控制器、進(jìn)樣槽、驅(qū)動(dòng)進(jìn)樣槽前進(jìn)或后退的進(jìn)樣槽驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、向進(jìn)樣槽內(nèi)加入焦油的焦油注入機(jī)構(gòu)以及將焦油蒸發(fā)反應(yīng)后的氣體從電加熱管內(nèi)帶入氣相色譜分析儀的氣源注入機(jī)構(gòu)；所述進(jìn)樣槽的槽底均布設(shè)有多個(gè)斜槽；所述進(jìn)樣槽驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)絲桿和螺母；所述步進(jìn)電機(jī)由控制器控制，所述傳動(dòng)絲桿由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，螺母旋套在傳動(dòng)絲桿上；所述傳動(dòng)絲桿與進(jìn)樣槽平行設(shè)置，進(jìn)樣槽的一端與螺母固定連接，進(jìn)樣槽的另一端伸向電加熱管的內(nèi)孔；所述焦油注入機(jī)構(gòu)包括注射器、驅(qū)動(dòng)注射器的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的注射泵、焦油輸送管、具有通孔結(jié)構(gòu)的布樣頭和可驅(qū)動(dòng)布樣頭上下移動(dòng)的布樣頭驅(qū)動(dòng)器；所述注射泵由控制器控制，所述注射器的注射頭通過焦油輸送管與布樣頭的進(jìn)口連通，所述布樣頭的出口設(shè)有將焦油均勻布在進(jìn)樣槽內(nèi)的軟毛刷，所述軟毛刷位于進(jìn)樣槽的上方并靠近進(jìn)樣槽；氣源注入機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)氣瓶和氣管；所述儲(chǔ)氣瓶與氣管連接，氣管的出口與電加熱管的內(nèi)孔對(duì)應(yīng)；進(jìn)一步，還包括靠近進(jìn)樣槽運(yùn)行軌跡的后退限位行程開關(guān)、前進(jìn)限位行程開關(guān)和布樣結(jié)束控制開關(guān)；所述后退限位行程開關(guān)、前進(jìn)限位行程開關(guān)和布樣結(jié)束控制開關(guān)均與控制器連接；所述后退限位行程開關(guān)和前進(jìn)限位行程開關(guān)設(shè)置在進(jìn)樣槽行程的兩端；所述布樣結(jié)束控制開關(guān)設(shè)置在后退限位行程開關(guān)和前進(jìn)限位行程開關(guān)之間，且靠近后退限位行程開關(guān)；進(jìn)一步，所述布樣頭驅(qū)動(dòng)器包括豎直設(shè)置的導(dǎo)向柱、固定設(shè)置在導(dǎo)向桿頂部的電磁線圈和固定設(shè)置在布樣頭上的鐵塊；所述布樣頭設(shè)置在導(dǎo)向柱上并可沿導(dǎo)向柱豎直滑動(dòng)，所述電磁線圈與鐵塊在豎直方向上對(duì)應(yīng)；再進(jìn)一步，還包括密封罩，所述電加熱管的內(nèi)孔與密封罩內(nèi)相通，所述傳動(dòng)絲桿、 螺母、進(jìn)樣槽、布樣頭和布樣頭驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在密封罩內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)[0017]1、可輕松實(shí)現(xiàn)焦油的全組分進(jìn)樣，不會(huì)出現(xiàn)焦油成分分離等現(xiàn)象。并且能夠通過控制注射泵和步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)來達(dá)到不同的焦油進(jìn)樣，如電機(jī)轉(zhuǎn)速為Hrad/min)，得到的進(jìn)樣槽運(yùn)動(dòng)速度為V=rXp，傳動(dòng)絲杠的螺距為p(mm)，進(jìn)樣槽上的焦油量為k (g/mm)，得到焦油進(jìn)樣量為M=VXk。改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以得到不同的進(jìn)樣槽運(yùn)動(dòng)速率，即可實(shí)現(xiàn)不同的焦油進(jìn)樣量，為焦油的研究提供方便快捷的進(jìn)樣方式。2、與常規(guī)的加熱腔內(nèi)蒸發(fā)方式相比，采用該系統(tǒng)蒸發(fā)焦油穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)管道內(nèi)的柱塞流等現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)焦油在蒸發(fā)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，積碳而堵塞管道等不利現(xiàn)象，消除了蒸發(fā)段到反應(yīng)段之間較大的空間體積，不再需要防止焦油冷凝等加熱保溫措施。3、通過改變進(jìn)樣槽的槽道深度，可以實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)；對(duì)于進(jìn)樣槽內(nèi)斜槽深度較深，可以實(shí)現(xiàn)較多樣品的加載，從而達(dá)到長時(shí)間連續(xù)的進(jìn)樣要求。4、實(shí)現(xiàn)了進(jìn)樣和布樣的自動(dòng)操作，并且都在密封罩內(nèi)進(jìn)行，不會(huì)造成焦油泄露，不會(huì)因?yàn)椴紭佣斐蓪?shí)驗(yàn)室中焦油難聞的氣味。

圖1為焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為進(jìn)樣槽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為布樣頭驅(qū)動(dòng)器與布樣頭配合的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1 一控制器；2—進(jìn)樣槽；3—電加熱管；4一斜槽；5—步進(jìn)電機(jī)； 6—傳動(dòng)絲杠；7—螺母；8—注射器；9 一注射泵；10—焦油輸送管；11 一布樣頭； 12—軟毛刷；13—儲(chǔ)氣瓶；14一氣管；15—后退限位行程開關(guān)；16—前進(jìn)限位行程開關(guān)；17—布樣結(jié)束控制開關(guān)；18—導(dǎo)向柱；19一電磁線圈；20—鐵塊；21—進(jìn)樣器殼體；22—聯(lián)軸器；23—加載氣體導(dǎo)管；24—電加熱爐；25—冷凝器；氣相色譜分析儀；27—上腔體；觀一下腔體；四一限位卡。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。圖1為焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為進(jìn)樣槽的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為布樣頭驅(qū)動(dòng)器與布樣頭配合的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示。焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置包括控制器1、進(jìn)樣槽 2、進(jìn)樣器殼體21、密封罩(圖上沒畫出)、驅(qū)動(dòng)進(jìn)樣槽2前進(jìn)或后退的進(jìn)樣槽驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、向進(jìn)樣槽2內(nèi)加入焦油的焦油注入機(jī)構(gòu)、將焦油蒸發(fā)的氣體從電加熱管內(nèi)帶入氣相色譜分析儀的氣源注入機(jī)構(gòu)、以及靠近進(jìn)樣槽2運(yùn)行軌跡的后退限位行程開關(guān)15、前進(jìn)限位行程開關(guān) 16和布樣結(jié)束控制開關(guān)17。其中，進(jìn)樣槽驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)5、傳動(dòng)絲桿6、螺母7和聯(lián)軸器22。步進(jìn)電機(jī) 5由控制器1控制，傳動(dòng)絲桿6的兩端通過軸承安裝在殼體上，步進(jìn)電機(jī)5的動(dòng)力輸出軸通過聯(lián)軸器22與傳動(dòng)絲桿6連接，步進(jìn)電機(jī)5通過聯(lián)軸器22驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)絲桿6，螺母7旋套在傳動(dòng)絲桿6上。傳動(dòng)絲桿6與進(jìn)樣槽2平行設(shè)置，進(jìn)樣槽2的一端與螺母7固定連接，進(jìn)樣槽2的另一端伸向電加熱管3的內(nèi)孔。焦油注入機(jī)構(gòu)包括注射器8、驅(qū)動(dòng)注射器8的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的注射泵9、焦油輸送管10、具有通孔結(jié)構(gòu)的布樣頭11和可驅(qū)動(dòng)布樣頭11上下移動(dòng)的布樣頭驅(qū)動(dòng)器。布樣頭驅(qū)動(dòng)器包括豎直設(shè)置的導(dǎo)向柱18、固定設(shè)置在導(dǎo)向桿18頂部的電磁線圈19和固定設(shè)置在布樣頭11上的鐵塊20，電磁線圈19的電源由控制器1控制。本實(shí)施例中，導(dǎo)向柱18為中空結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向柱18的底部設(shè)有對(duì)稱的兩個(gè)、且對(duì)進(jìn)樣槽2限位的限位卡29，限位卡四可防止進(jìn)樣槽2在運(yùn)動(dòng)過程中和布樣頭11發(fā)生側(cè)向位移，保證布樣頭11和進(jìn)樣槽2的接觸狀態(tài)保持一致。布樣頭11設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向柱18內(nèi)并可沿導(dǎo)向柱18的內(nèi)壁上下滑動(dòng)，電磁線圈19與鐵塊20在豎直方向上對(duì)應(yīng)，布樣頭11將導(dǎo)向柱18的內(nèi)腔分為上腔體27和下腔體28，在電磁線圈19通電或斷電過程中，布樣頭11運(yùn)動(dòng)會(huì)受到上下兩個(gè)腔體內(nèi)空氣的阻力而降低運(yùn)動(dòng)速度，使得布樣頭11在上下運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)由于運(yùn)動(dòng)過快而對(duì)系統(tǒng)造成沖擊振動(dòng)。布樣頭U的底部設(shè)有縮口結(jié)構(gòu)的出口，布樣頭U的出口上設(shè)有將焦油均勻布在進(jìn)樣槽2內(nèi)的軟毛刷12，軟毛刷12位于進(jìn)樣槽2的上方并靠近進(jìn)樣槽2。電磁線圈19通電，便將鐵塊20吸起，布樣頭11帶動(dòng)軟毛刷12上移，軟毛刷12脫離進(jìn)樣槽2，若電磁線圈 19斷電，鐵塊20脫離電磁線圈19，布樣頭11帶動(dòng)軟毛刷12下移，軟毛刷12的下端部與進(jìn)樣槽2接觸。注射泵9由控制器1控制，注射器8的注射頭通過焦油輸送管10與布樣頭11 的進(jìn)口連通。工作時(shí)，控制器1發(fā)出控制脈沖使注射泵9的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，而注射泵9的步進(jìn)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)注射器8的活塞進(jìn)行注射輸送焦油，把注射器8中的焦油輸入布樣頭11內(nèi)。氣源注入機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)氣瓶13、氣管14和加載氣體導(dǎo)管23。儲(chǔ)氣瓶13與氣管14 連接，氣管14的出口連接加載氣體導(dǎo)管23，加載氣體導(dǎo)管23位于傳動(dòng)絲桿6的一側(cè)，并與電加熱管3的內(nèi)孔對(duì)應(yīng)。進(jìn)樣槽2設(shè)置在進(jìn)樣器殼體21內(nèi)，并可沿進(jìn)樣器殼體21滑動(dòng)，進(jìn)樣槽2的槽底均布設(shè)有多個(gè)斜槽4。設(shè)置多個(gè)斜槽4主要有三個(gè)目的一、儲(chǔ)存焦油；二、防止焦油的軸向流動(dòng)；三、防止焦油蒸發(fā)不會(huì)受到進(jìn)樣槽的運(yùn)動(dòng)影響。假如在進(jìn)樣槽2內(nèi)沒有設(shè)置多個(gè)斜槽4， 焦油會(huì)由于進(jìn)樣槽不平而流動(dòng)，另外焦油在受熱過程中會(huì)發(fā)生膨脹和表面張力等方面的變化，也會(huì)導(dǎo)致在處于不同溫度下的焦油發(fā)生軸向流動(dòng)。而在進(jìn)樣槽2的槽底均布設(shè)有多個(gè)斜槽4，有效防止焦油在運(yùn)動(dòng)和受熱情況下發(fā)生流動(dòng)，并且能夠在斜槽4內(nèi)儲(chǔ)存焦油；斜槽4 與電加熱管3的升溫方向之間存在一個(gè)夾角，從而保證了焦油在蒸發(fā)上的連續(xù)性。本實(shí)施例中，后退限位行程開關(guān)15、前進(jìn)限位行程開關(guān)16和布樣結(jié)束控制開關(guān)17 均與控制器1連接，并由控制器1控制；后退限位行程開關(guān)15和前進(jìn)限位行程開關(guān)16設(shè)置在進(jìn)樣槽2行程的兩端；布樣結(jié)束控制開關(guān)17設(shè)置在后退限位行程開關(guān)15和前進(jìn)限位行程開關(guān)16之間，且靠近后退限位行程開關(guān)15 ；通過后退限位行程開關(guān)15、前進(jìn)限位行程開關(guān)16可控制進(jìn)樣槽2的行程距離，通過布樣結(jié)束控制開關(guān)17控制布樣頭11布樣結(jié)束的時(shí)間。密封罩安裝進(jìn)樣器殼體21的上方，電加熱管3的內(nèi)孔與密封罩內(nèi)相通，傳動(dòng)絲桿6、螺母7、進(jìn)樣槽2、布樣頭11和布樣頭驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在密封罩內(nèi)。在進(jìn)行進(jìn)樣和布樣操作時(shí)，均在密封罩內(nèi)進(jìn)行，不會(huì)造成焦油泄露，不會(huì)因?yàn)椴紭佣斐蓪?shí)驗(yàn)室中焦油難聞的氣味。使用該焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置時(shí)，將進(jìn)樣槽2的輸出端伸進(jìn)電加熱爐對(duì)內(nèi)的電加熱管 3(本實(shí)施例中，電加熱管為石英管)內(nèi)，石英管的出口與冷凝器25的進(jìn)口連接，冷凝器25的出口再與氣相色譜分析儀26連接?？刂破?啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)5，步進(jìn)電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)帶到傳動(dòng)絲桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)絲桿6帶動(dòng)螺母7和送樣槽2前進(jìn)或后退。假如步進(jìn)電機(jī)5反轉(zhuǎn)，傳動(dòng)絲桿 6帶動(dòng)螺母7和送樣槽2后退，控制器1同時(shí)驅(qū)動(dòng)注射泵9，注射泵9再驅(qū)動(dòng)注射器8的活塞，將注射器8內(nèi)的焦油通過焦油輸送管10注入布樣頭11內(nèi)，此時(shí)，控制器1斷開電磁線圈19的電源，布樣頭11位于導(dǎo)向柱18的底部，軟毛刷12的下端部與進(jìn)樣槽2接觸，并將布樣頭11內(nèi)的焦油通過軟毛刷12布到進(jìn)樣槽2的斜槽4內(nèi)，由于步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)絲桿6勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)樣槽2勻速后退，布樣頭11內(nèi)的焦油被均勻的布在進(jìn)樣槽2的斜槽4內(nèi)。 一旦螺母7碰到布樣結(jié)束控制開關(guān)17，布樣結(jié)束控制開關(guān)17將信號(hào)輸入控制器1，斷開注射泵9的電源，注射器8內(nèi)的焦油停止注入布樣頭11內(nèi)，同時(shí)控制器1接通電磁線圈19，鐵塊20受到磁力吸引上移，帶動(dòng)布樣頭11和軟毛刷12上移，軟毛刷12脫離進(jìn)樣槽2 ；螺母7 碰到后退限位行程開關(guān)15后，控制器1斷開步進(jìn)電機(jī)5的電源?？刂破?控制步進(jìn)電機(jī)5 正轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)絲桿6帶動(dòng)螺母7和進(jìn)樣槽2 —起前進(jìn)，進(jìn)樣槽2伸進(jìn)石英管內(nèi)，被電加熱爐加熱，進(jìn)樣槽2上的斜槽4內(nèi)的焦油逐漸被加熱蒸發(fā)；同時(shí)，開啟儲(chǔ)氣瓶13，儲(chǔ)氣瓶13內(nèi)的氣體通過氣管14進(jìn)入加載氣體導(dǎo)管23，氣體通過加載氣體導(dǎo)管23進(jìn)入石英管，促使石英管內(nèi)的加熱的焦油蒸發(fā)，焦油蒸汽進(jìn)入電加熱管3的高溫反應(yīng)區(qū)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后通過冷凝器25冷凝未完全反應(yīng)的焦油，焦油反應(yīng)所產(chǎn)生的小分子氣體則進(jìn)入氣相色譜分析儀沈內(nèi)進(jìn)行分析。由于斜槽4內(nèi)的焦油進(jìn)入高溫區(qū)域，其溫度覆蓋整個(gè)蒸發(fā)段，因此可保證所有的焦油都能有效蒸發(fā)，以達(dá)到焦油全組分穩(wěn)定進(jìn)樣的目的。本實(shí)用新型的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置能實(shí)現(xiàn)在一個(gè)進(jìn)樣進(jìn)程內(nèi)的連續(xù)進(jìn)樣，并保持穩(wěn)定進(jìn)樣。在進(jìn)樣進(jìn)程結(jié)束后，在布樣進(jìn)程中，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，螺母帶動(dòng)進(jìn)樣槽退回，在這個(gè)進(jìn)程中控制布樣頭的動(dòng)作，使進(jìn)樣槽2冷卻，并且布樣頭下移接觸到進(jìn)樣槽時(shí)，進(jìn)一步控制注射泵的運(yùn)動(dòng)，將樣品(如焦油)均勻從布樣頭中流出，分布在冷卻后的進(jìn)樣槽上，由于樣品槽的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)，因此可實(shí)現(xiàn)焦油在樣品槽上的均勻分布。當(dāng)進(jìn)樣進(jìn)程結(jié)束時(shí)，首先控制注射泵的注射運(yùn)動(dòng)，提升布樣頭，布樣結(jié)束，為下一步進(jìn)樣做準(zhǔn)備。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置，其特征在于包括控制器(1)、進(jìn)樣槽(2)、驅(qū)動(dòng)進(jìn)樣槽(2) 前進(jìn)或后退的進(jìn)樣槽驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、向進(jìn)樣槽(2)內(nèi)加入焦油的焦油注入機(jī)構(gòu)以及將焦油蒸發(fā)反應(yīng)后的氣體從電加熱管內(nèi)帶入氣相色譜分析儀的氣源注入機(jī)構(gòu)；所述進(jìn)樣槽(2)的槽底均布設(shè)有多個(gè)斜槽(4)；所述進(jìn)樣槽驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)(5)、傳動(dòng)絲桿(6)和螺母(7);所述步進(jìn)電機(jī)(5)由控制器(1)控制，所述傳動(dòng)絲桿(6 )由步進(jìn)電機(jī)(5 )驅(qū)動(dòng)，螺母(7 )旋套在傳動(dòng)絲桿(6 )上； 所述傳動(dòng)絲桿(6)與進(jìn)樣槽(2)平行設(shè)置，進(jìn)樣槽(2)的一端與螺母(7)固定連接，進(jìn)樣槽 (2)的另一端伸向電加熱管(3)的內(nèi)孔；所述焦油注入機(jī)構(gòu)包括注射器(8)、驅(qū)動(dòng)注射器(8)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的注射泵(9)、焦油輸送管(10 )、具有通孔結(jié)構(gòu)的布樣頭(11)和可驅(qū)動(dòng)布樣頭(11)上下移動(dòng)的布樣頭驅(qū)動(dòng)器；所述注射泵(9)由控制器(1)控制，所述注射器(8)的注射頭通過焦油輸送管(10)與布樣頭(11)的進(jìn)口連通，所述布樣頭(11)的出口設(shè)有將焦油均勻布在進(jìn)樣槽(2 )內(nèi)的軟毛刷 (12)，所述軟毛刷(12)位于進(jìn)樣槽(2)的上方并靠近進(jìn)樣槽(2);氣源注入機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)氣瓶(13)和氣管(14)；所述儲(chǔ)氣瓶(13)與氣管(14)連接，氣管 (14)的出口與電加熱管(3)的內(nèi)孔對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置，其特征在于還包括靠近進(jìn)樣槽(2)運(yùn)行軌跡的后退限位行程開關(guān)(15)、前進(jìn)限位行程開關(guān)(16)和布樣結(jié)束控制開關(guān)(17)；所述后退限位行程開關(guān)(15)、前進(jìn)限位行程開關(guān)(16)和布樣結(jié)束控制開關(guān)(17)均與控制器(1) 連接；所述后退限位行程開關(guān)(15)和前進(jìn)限位行程開關(guān)(16)設(shè)置在進(jìn)樣槽(2)行程的兩端；所述布樣結(jié)束控制開關(guān)(17)設(shè)置在后退限位行程開關(guān)(15)和前進(jìn)限位行程開關(guān)(16) 之間，且靠近后退限位行程開關(guān)(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置，其特征在于所述布樣頭驅(qū)動(dòng)器包括豎直設(shè)置的導(dǎo)向柱(18 )、固定設(shè)置在導(dǎo)向柱(18 )頂部的電磁線圈(19 )和固定設(shè)置在布樣頭(11)上的鐵塊(20);所述布樣頭(11)設(shè)置在導(dǎo)向柱(18)上并可沿導(dǎo)向柱(18)豎直滑動(dòng)，所述電磁線圈(19 )與鐵塊(20 )在豎直方向上對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置，其特征在于還包括密封罩，所述電加熱管(3)的內(nèi)孔與密封罩內(nèi)相通，所述傳動(dòng)絲桿(6)、螺母(7)、進(jìn)樣槽(2)、布樣頭(11)和布樣頭驅(qū)動(dòng)器均設(shè)置在密封罩內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種焦油實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣裝置，包括控制器、進(jìn)樣槽、驅(qū)動(dòng)進(jìn)樣槽前進(jìn)或后退的進(jìn)樣槽驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、向進(jìn)樣槽內(nèi)加入焦油的焦油注入機(jī)構(gòu)以及將焦油蒸發(fā)反應(yīng)的氣體從電加熱管內(nèi)帶入氣相色譜分析儀的氣源注入機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型可輕松實(shí)現(xiàn)焦油的全組分進(jìn)樣，能夠通過控制注射泵和步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)來達(dá)到不同的焦油進(jìn)樣量，為焦油的研究提供方便快捷的進(jìn)樣方式；而且蒸發(fā)焦油穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)管道內(nèi)的柱塞流等現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)焦油在蒸發(fā)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)積碳而堵塞管道等不利現(xiàn)象，消除了蒸發(fā)段到反應(yīng)段之間較大的空間體積，不需要設(shè)置防止焦油冷凝等加熱保溫措施；通過斜槽可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間連續(xù)進(jìn)樣；因此，該進(jìn)樣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了焦油的恒定、準(zhǔn)確、簡便進(jìn)樣。
文檔編號(hào)G01N30/18GK201945582SQ20112005810
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者冉景煜, 黎柴佐 申請人:重慶大學(xué)