一種處理腐蝕氣體混合的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種處理腐蝕氣體混合的裝置及方法，可廣泛用于二氧化硫氣體、硫化氫氣體進行單獨或混合氣體等腐蝕氣體試驗；該混合氣體實驗裝置包括壓縮空氣輸送裝置、混合氣體輸送裝置、實驗箱主體、空調(diào)裝置、控制裝置、殘余氣體過濾室和保護裝置；其在規(guī)定容積的箱體內(nèi)部持續(xù)導(dǎo)入一定濃度的混合氣體，使?jié)舛?、溫度、相對濕度恒定的情況下對材料或產(chǎn)品進行腐蝕試驗，重現(xiàn)材料或產(chǎn)品在一定時間范圍內(nèi)所遭受的破壞程度。裝置可以用來考核材料及其防護層的抗混合氣體腐蝕的能力，以及相似防護層的工藝質(zhì)量比較，也可以用來考核某些產(chǎn)品抗混合氣體腐蝕的能力。
【專利說明】一種處理腐蝕氣體混合的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種化工實驗設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種處理混合腐蝕氣體的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]混合氣體實驗是一種較為常見的化工實驗，實驗必須符合流動氣體腐蝕試驗要求，用于二氧化硫氣體、硫化氫氣體進行單獨或混合氣體等腐蝕氣體試驗。實驗時，在規(guī)定容積的箱體內(nèi)部持續(xù)導(dǎo)入一定濃度的混合氣體，使?jié)舛?、溫度、相對濕度恒定的情況下對材料或產(chǎn)品進行腐蝕試驗，重現(xiàn)材料或產(chǎn)品在一定時間范圍內(nèi)所遭受的破壞程度。設(shè)備主要用于確定工作或貯存的室內(nèi)環(huán)境存在的混合氣體對電工電子產(chǎn)品元件、設(shè)備與材料的影響，特別是接觸件與連接件的受這些混和氣體腐蝕的影響。混合氣體實驗設(shè)備可以分別組裝進一個分系統(tǒng)或裝配成為一個完整的設(shè)備，根據(jù)流動混合氣體腐蝕裝置試驗所給出的信息，能在相互比較耐腐蝕性的基礎(chǔ)上，幫助進行材料、制造工藝和元件設(shè)計的選擇。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種處理混合腐蝕氣體的裝置。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)手段是:
[0005]一種處理混合腐蝕氣體的裝置，包括壓縮空氣輸送裝置、混合氣體輸送裝置、實驗箱主體、空調(diào)裝置、控制裝置、殘余氣體過濾室和保護裝置。
[0006]壓縮空氣輸送裝置包括壓縮空氣過濾器、壓縮空氣調(diào)壓器、壓縮空氣控制電磁閥、壓縮空氣空氣流量計；
[0007]腐蝕氣體輸送裝置包括氣源、腐蝕氣體減壓閥、腐蝕氣體調(diào)節(jié)針閥、腐蝕氣體質(zhì)量流量計和腐蝕氣體清洗器；
[0008]實驗箱主體分為氣體混合室和樣品箱體；樣品箱體由空調(diào)柜和樣品室構(gòu)成，空調(diào)柜與空調(diào)系統(tǒng)連接；樣品室和空調(diào)柜之間有隔板，隔板上有孔道，樣品室和空調(diào)柜通過孔道連通；
[0009]空調(diào)裝置與空調(diào)柜相連，空調(diào)室內(nèi)溫濕度采用外置式溫濕度空氣調(diào)節(jié)柜，有制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)，制造出規(guī)定溫濕度的環(huán)境進入空調(diào)室，并在空調(diào)室內(nèi)循環(huán)。進入混合室的混合氣體和凈化后的空氣在混合室混合后，進入空調(diào)室，在合適的溫濕度環(huán)境下進入樣品室的下層，通過樣品室上下層間的氣孔進入樣品室?？照{(diào)室制冷系統(tǒng)采用的加熱加濕元件是鈦金屬加熱管，耐腐蝕，使用壽命長加熱升溫快，溫濕度分布均勻。設(shè)備的制冷系統(tǒng)安裝在設(shè)備的底部，主要在夏天使用時起降溫并恒溫和除濕的作用。
[0010]控制裝置設(shè)計于箱體右側(cè)，單獨安裝在獨立的試驗室內(nèi)，室內(nèi)不得安放其他設(shè)備或儀器。一般設(shè)備安置好以后，用玻璃再將設(shè)備與操作間隔開，這樣既保證了工作人員的人身安全，又可以通過玻璃實時監(jiān)控室內(nèi)的試驗狀況。其能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度自動控制；具有RS-232或RS-485遠程通訊界面，可在電腦上設(shè)計程式，監(jiān)視試驗過程并執(zhí)行自動開關(guān)機等功能；控制各氣體減壓閥；控制各種防腐電磁閥；
[0011]殘余氣體過濾室包括堿液桶、水汽分離室和活性炭吸附室，能夠在試驗結(jié)束之后快速有效地將箱體內(nèi)殘余的氣體過濾，余氣的PH值呈弱堿性，不會對大氣造成污染，操作方便。
[0012]機載保護裝置包括整體設(shè)備超溫，風(fēng)機過熱保護，整體設(shè)備欠相/逆相，制冷系統(tǒng)過載，制冷機組超壓，整體設(shè)備定時，其它還有漏電、運行指示，故障報警后自動停機等保護。
[0013]上述的處理滲漏腐蝕氣體的裝置工作方法如下:
[0014]從壓縮空氣過濾器出來的壓縮空氣分為三路:一路經(jīng)壓縮空氣調(diào)壓器連接到雙層鋼化玻璃門間的吹氣孔，一路經(jīng)壓縮空氣調(diào)壓器后進入氣體過濾器的堿液桶，最后一路經(jīng)壓縮空氣調(diào)壓器后進入壓縮空氣控制電磁閥、壓縮空氣經(jīng)空氣流量計進入腐蝕氣體混合室和混合氣體混合。
[0015]腐蝕氣體從鋼瓶出來后經(jīng)過減壓、過濾材料后再經(jīng)耐腐蝕電磁閥控制由質(zhì)量流量計進入腐蝕氣體清洗室，經(jīng)腐蝕氣體清洗室的液體石蠟油清洗后進入混合箱體。
[0016]氣體混合室采用雙層鋼化玻璃門，兩層鋼化玻璃門之間有吹氣氣孔和吸氣氣孔；第一道鋼化玻璃門采用硅橡膠密封，不使混合氣體外溢；在鋼化玻璃門和第二道防漏鋼化玻璃門之間，下方和兩側(cè)有吹氣氣孔，上方有排氣氣孔；排氣氣孔連接到殘余氣體過濾室的堿液桶。吹氣氣孔采用壓縮空氣吹氣，即使存在少許的氣體泄漏，泄漏的氣體也會被壓縮空氣吹入吸氣氣孔后進入殘余氣體過濾室的堿液桶，保證安全。
[0017]進入混合箱體的混合氣體和空調(diào)柜中的溫濕度空氣一起進入樣品室的箱體底部的分流管道，均勻地從樣品室上下層間的孔道穿過進入樣品室。
[0018]混合氣體經(jīng)過樣品完成試驗任務(wù)后，即從樣品室的上部管道進入殘余氣體過濾器，過濾器內(nèi)堿液霧化室和吸附組合的氣體過濾裝置(活性炭室)能夠在試驗結(jié)束之后快速有效地將箱體內(nèi)殘余的氣體過濾，余氣的PH值呈弱堿性，不會對大氣造成污染，操作方便。箱體內(nèi)少量的冷凝水被收集后，可以集中處理。
[0019]本發(fā)明的設(shè)備可以做二氧化硫、硫化氫、二氧化氮、氯氣四種氣體的混合氣體試驗，也可以做其中某一種氣體的單一氣體腐蝕試驗，具有很好的市場前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是混合氣體腐蝕試驗箱正面圖。
[0022]圖3是試驗室過濾裝置示意圖。
[0023]圖中:1-1三套壓縮空氣調(diào)壓器；1_2壓縮空氣過濾器；1_3 二氧化硫氣體；1_4 二氧化氮氣體；1_5硫化氫氣體；1_6氯氣氣體；1_7 二氧化硫氣體減壓閥；1_8 二氧化氮氣體減壓閥；1_9硫化氫氣體減壓閥；1_10氯氣氣體減壓閥；1-11四套腐蝕氣體截留針閥；1_12四套腐蝕氣體質(zhì)量流量計；1_13四套腐蝕氣體清洗器；1_14電磁閥；1_15空氣質(zhì)量流量計；1_16壓縮空氣進入兩道玻璃門中間；1_17壓縮空氣進入箱體氣體過濾器；1_18壓縮空氣進入腐蝕氣體混合室；1_19腐蝕氣體混合室；1_20堿液桶；1-21水汽分離室；1_22活性炭室；1-23廢氣排出室外；1_24溫濕度調(diào)節(jié)室；1_25加濕器；1_26氣體緩沖板；1_27樣品室；1-28內(nèi)玻璃門；1-29外玻璃門；1_30循環(huán)風(fēng)輪；1_31加熱器；1_32制冷蒸發(fā)器；1-33 M合氣體進入樣品室；1_34循環(huán)風(fēng)機；2-1玻璃門密封條；2-2玻璃門安裝連接件；2-3玻璃門鎖；2-4設(shè)備底座；2-5移動定位腳輪；2-6控制操作儀表及開關(guān)；2-7密碼安全鎖；10_1壓縮空氣進入；10-2堿液霧化器；10-3試驗室待過濾氣體進入；10-4堿液；10-5水汽分離室；10-6活性炭室；10-7過濾后的廢氣室10-8分離后的堿液回到堿液室；10-9防腐排廢風(fēng)機；10-10廢氣出口 ；10-11聲光報警器；10-12四種腐蝕氣體檢測探頭。

【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的實施例。
[0025]本發(fā)明實施例的實驗四種混合氣體濃度及相關(guān)數(shù)值:二氧化硫濃度(200—500) X 10_9V0L\V0L ;硫化氫濃度:(10 —100) X 10_9V0L\V0L ;二氧化氮濃度:200X 10、0L\VOL ;氯氣濃度:(10-20) X 10^9V0L\V0L ;采用鋼瓶法，氣體濃度測量通過公式計算體積比的方式，再利用質(zhì)量流量計計量。
[0026]本發(fā)明實施例的控制系統(tǒng)采用TEMI溫濕度控制儀表，大屏幕-液晶顯示可編程微電腦PID控制SSR輸出運行，超大液晶觸摸屏幕畫面，熒幕操作簡單，程式編輯容易；精度:0.rc (顯示范圍)；解析度:±0.1°C;感溫傳感器:PT100鉑金電阻測溫體；控制方式:熱平衡調(diào)溫調(diào)濕方式，所有電器均采用(施耐德)系列產(chǎn)品；溫濕度控制采用P.1.D+S.S.R系統(tǒng)同頻道協(xié)調(diào)控制；具有自動演算的功能，可將溫濕度變化條件立即修正，使溫濕度控制更為精確穩(wěn)定；控制器操作界面設(shè)中英文可供選擇，實時運轉(zhuǎn)曲線圖可由屏幕顯示具有100組程式每組100段、每段可循環(huán)999步驟的容量，每段時間設(shè)定最大值為99小時59分資料及試驗條件輸入后，控制器具有熒屏鎖定功能，避免人為觸摸而停機；具有RS-232或RS-485遠程通訊界面，可在電腦上設(shè)計程式，監(jiān)視試驗過程并執(zhí)行自動開關(guān)機等功能；控制器具有熒屏自動屏保功能，在長時間運行狀態(tài)下更好的保護液晶屏(使其壽命更長久)。室內(nèi)配備各種氣體的數(shù)顯防腐氣體質(zhì)量流量計，自動化控制；配備各氣體減壓閥；進口電磁閥和空氣油水分離器；各種防腐電磁閥；執(zhí)行元器件:施耐德交流接觸器，小型繼電器，固態(tài)繼電器。
[0027]制冷和除濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:壓縮機:全封閉法國泰康I套，使夏天工作時可以保持溫度25度，濕度75% ;制冷方式:風(fēng)冷；制冷劑:R404A ;全系統(tǒng)管路均作通氣加壓48H撿漏測試；加溫、降溫系統(tǒng)完全獨立；內(nèi)螺旋式冷媒銅管；斜率式蒸發(fā)器；干燥過濾器、冷媒流量視窗、修理閥、油分離器、電磁閥、貯液筒均采用進口原裝件。
[0028]設(shè)備的外殼內(nèi)膽材料為耐腐蝕型PVC塑料板材，不與二氧化硫氣體、硫化氫氣體、二氧化氮氣體、氯氣氣體等待測氣體發(fā)生反應(yīng)，不吸收幾種混合氣體，不影響試驗結(jié)果。設(shè)備工作時內(nèi)外壓力平衡，混合氣體在箱體內(nèi)勻速流動。設(shè)備的箱頂采用120度最佳頂角，內(nèi)壁及其它部位會有冷凝水的產(chǎn)生設(shè)備在試驗過程中，冷凝水不會滴落到樣品上影響試驗結(jié)果。箱體采用進口 PVC塑料板經(jīng)高溫軟化再冷卻后成型，板與板之間的拼縫經(jīng)刨銑后成90度直角，再采用高溫焊槍熔化塑料焊絲填補的方法，經(jīng)冷卻后的焊縫更加牢固，整個箱體的拼縫圓滑平整、箱體結(jié)構(gòu)緊湊，外觀亮澤。
[0029]超大的箱門材料為鋼化玻璃，耐腐蝕硅橡膠密封，同樣耐腐蝕、易清洗、無泄露。在試驗過程中可以從外部清楚地觀察到室內(nèi)的試驗狀況而不影響試驗結(jié)果。箱門與箱體采用耐腐硅橡膠強效密封，防止氣體外溢，從而影響試驗結(jié)果和腐蝕室內(nèi)其它設(shè)備，甚至可能對試驗操作人員造成的傷害。
[0030]各種輔助配件設(shè)施同樣為耐腐蝕型，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。超大的箱門材料為雙層鋼化玻璃，耐腐蝕硅橡膠密封，同樣耐腐蝕、易清洗、無泄露。在試驗過程中可以從外部清楚地觀察到室內(nèi)的試驗狀況而不影響試驗結(jié)果。箱門與箱體采用耐腐硅橡膠強效密封，防止氣體外溢，從而影響試驗結(jié)果和腐蝕室內(nèi)其它設(shè)備，甚至可能對試驗操作人員造成的傷害。
[0031]箱體加熱采用鈦金屬加熱器，升溫快，溫濕度分布均勻。
[0032]樣品架按國家標準設(shè)計，也可采用掛鉤方式。
[0033]如附圖所示，三套壓縮空氣調(diào)壓器1-1、壓縮空氣過濾器1-2、二氧化硫氣體1-3、二氧化氮氣體1-4、硫化氫氣體1-5、氯氣氣體1-6、二氧化硫氣體減壓閥1-7、二氧化氮氣體減壓閥1-8、硫化氫氣體減壓閥1-9、氯氣氣體減壓閥1-10、四套腐蝕氣體截留針閥1-11、四套腐蝕氣體質(zhì)量流量計1-12、四套腐蝕氣體清洗器1-13、電磁閥1-14和空氣質(zhì)量流量計1-15，各部分依次連接構(gòu)成混合氣體輸送系統(tǒng)。
[0034]壓縮空氣分別進入兩道玻璃門中間1-16、進入箱體氣體過濾器1-17、進入腐蝕氣體混合室1-18，腐蝕氣體在混合室1-19混合。
[0035]殘余氣體進入堿液桶1-20后再進入水汽分離室1-21，最后進入活性炭室1_22，最后廢氣排出室外1-23。
[0036]溫濕度調(diào)節(jié)室1-24和1-25加濕器進行溫度調(diào)節(jié)和控制溫濕度；循環(huán)風(fēng)輪1_30和循環(huán)風(fēng)機1-34提供循環(huán)風(fēng)，保證有不間斷的風(fēng)力供給。
[0037]加熱器1-31作為加熱設(shè)備，制冷蒸發(fā)器1-32作為制冷設(shè)備。
[0038]氣體緩沖板1-26作為氣體緩沖裝置，內(nèi)玻璃門1-28和外玻璃門1_29構(gòu)成雙層玻璃門。
[0039]各種氣體先按照要求配置成所需要的濃度，氣體從鋼瓶出來后經(jīng)過減壓后再經(jīng)針閥到質(zhì)量流量計，進入腐蝕氣體清洗器，經(jīng)腐蝕氣體清洗器的液體石蠟油清洗后進入腐蝕氣體混合室，再進進入樣品室的箱體底部的分流管道，均勻地從樣品室上下層間的孔道穿過進入樣品室，和空調(diào)柜中的溫濕度空氣一起循環(huán)。混合氣體經(jīng)過樣品完成試驗任務(wù)后，即從樣品室的上部管道進入殘余氣體過濾器。
[0040]過濾器的第一級過濾采用化學(xué)中和方式，首先將配置好的堿液(一般PH值9-10)加入堿液桶，安裝特制的堿液霧化器，霧化器采用玻璃材料，一端利用壓縮空氣制造氣壓，另一端伸入堿液內(nèi)吸取堿液，通過虹吸原理堿液被吸出后迅速霧化。經(jīng)過樣品的混合氣體被迫首先進入堿液霧化室，流經(jīng)過程中與霧化堿液充分接觸融合，酸性氣體即被中和。
[0041]之后是第二級水汽分離，中和后的飽和水汽經(jīng)過第二級水汽分離室時，與室內(nèi)的不銹鋼金屬絲球接觸，大部分的水汽即刻冷凝成水滴，重新落入堿液桶，氣體再進入第三級過濾器。
[0042]第三級過濾采用的是活性炭物理吸附原理，可能會有些許酸性氣體沒有完全被中和，設(shè)計最后再次經(jīng)過活性炭被吸附。實驗證明，余氣的PH值呈弱堿性，不會對大氣造成污染，操作方便。
[0043]少量的冷凝水被收集后，可以集中處理。
【權(quán)利要求】
1.一種處理腐蝕氣體混合的裝置，包括壓縮空氣輸送裝置、混合氣體輸送裝置、實驗箱主體、空調(diào)裝置、控制裝置、殘余氣體過濾室和保護裝置； 壓縮空氣輸送裝置包括壓縮空氣過濾器、壓縮空氣調(diào)壓器、壓縮空氣控制電磁減壓閥、壓縮空氣空氣流量計； 腐蝕氣體輸送裝置包括氣源、腐蝕氣體電磁減壓閥、腐蝕氣體調(diào)節(jié)針閥、腐蝕氣體質(zhì)量流量計和腐蝕氣體清洗器； 實驗箱主體分為氣體混合室和樣品箱體；樣品箱體由空調(diào)柜和樣品室構(gòu)成，空調(diào)柜與空調(diào)系統(tǒng)連接；樣品室和空調(diào)柜之間有隔板，隔板上有孔道，樣品室和空調(diào)柜通過孔道連通； 空調(diào)裝置與空調(diào)柜相連，空調(diào)室內(nèi)溫濕度采用外置式溫濕度空氣調(diào)節(jié)柜，有制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)，制造出規(guī)定溫濕度的環(huán)境進入空調(diào)室，并在空調(diào)室內(nèi)循環(huán)；空調(diào)室制冷系統(tǒng)采用的加熱加濕元件是鈦金屬加熱管； 控制裝置位于箱體右側(cè)，單獨安裝在獨立的試驗室內(nèi)；其能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度自動控制；具有RS-232或RS-485遠程通訊界面，可在電腦上設(shè)計程式，監(jiān)視試驗過程并執(zhí)行自動開關(guān)機等功能；控制各氣體減壓閥；控制各種防腐電磁閥； 殘余氣體過濾室包括堿液桶、水汽分離室和活性炭吸附室、質(zhì)量流量計，能夠在試驗結(jié)束之后快速有效地將箱體內(nèi)殘余的氣體過濾，余氣的PH值呈弱堿性，不會對大氣造成污染，操作方便； 機載保護裝置采用室內(nèi)排風(fēng)裝置；室內(nèi)還安裝各種氣體的泄漏報警儀器；整體設(shè)備超溫，風(fēng)機過熱保護，整體設(shè)備欠相/逆相，制冷系統(tǒng)過載，制冷機組超壓，整體設(shè)備定時，其它還有漏電、運行指示，故障報警后自動停機等保護。
2.權(quán)利要求1所述的裝置處理腐蝕氣體混合的方法，其特征在于以下步驟， 從壓縮空氣過濾器出來的壓縮空氣分為三路:一路經(jīng)壓縮空氣調(diào)壓器連接到雙層鋼化玻璃門間的吹氣孔，一路經(jīng)壓縮空氣調(diào)壓器后進入氣體過濾器的堿液桶，最后一路經(jīng)壓縮空氣調(diào)壓器后進入壓縮空氣控制電磁減壓閥、壓縮空氣空氣流量計進入腐蝕氣體混合室和混合氣體混合； 腐蝕氣體從鋼瓶出來后經(jīng)過減壓、過濾材料后再經(jīng)耐腐蝕電磁閥控制由質(zhì)量流量計進入腐蝕氣體清洗室，經(jīng)腐蝕氣體清洗室的液體石蠟油清洗后進入混合箱體；進入混合箱體的混合氣體和空調(diào)柜中的溫濕度空氣一起進入樣品室的箱體底部的分流管道，均勻地從樣品室上下層間的孔道穿過進入樣品室； 氣體混合室采用雙層鋼化玻璃門，兩層鋼化玻璃門之間有吹氣氣孔和吸氣氣孔；第一道鋼化玻璃門采用硅橡膠密封，不使混合氣體外溢；在鋼化玻璃門和第二道防漏鋼化玻璃門之間，下方和兩側(cè)有吹氣氣孔，上方有排氣氣孔；排氣氣孔連接到殘余氣體過濾室的堿液桶；吹氣氣孔采用壓縮空氣吹氣，即使存在少許的氣體泄漏，泄漏的氣體也會被壓縮空氣吹入吸氣氣孔后進入殘余氣體過濾室的堿液桶，保證安全； 混合氣體經(jīng)過樣品完成試驗任務(wù)后，即從樣品室的上部管道進入殘余氣體過濾器，過濾器內(nèi)堿液霧化室和吸附組合的氣體過濾裝置(活性炭室)能夠在試驗結(jié)束之后快速有效地將箱體內(nèi)殘余的氣體過濾，余氣的PH值呈弱堿性，不會對大氣造成污染，操作方便；箱體內(nèi)少量的冷凝水被收集后，集中處理。
【文檔編號】G01N17/00GK104502177SQ201410810571
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】張定虎 申請人:南京五和試驗設(shè)備有限公司