[发明专利]一种分析系统内残余空气的置换装置

说明书

本发明涉及了一种分析系统内残余空气的置换装置，用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统内残余空气的置换，该置换装置包括带有第一支管和第二支管的主管道，在所述主管道上第一支管和第二支管之间设置有高压球阀，所述主管道的一端与高纯气瓶密封连接，另一端与气体管道密封连接，所述气体管道与工业高纯氮气管道密封连接，所述第一支管与减压器密封连接，所述减压器出口密封连接微量水分析器；所述第二支管与低压针阀密封连接，所述微量水分析器的放空接头和所述低压针阀的出口均密封连接至室外的放空管道。该气体置换装置结构简单，操作方便，气路死体积接近为0，无爆炸等安全隐患。

技术领域

本发明涉及一种气体分析前的分析流路置换装置，特别涉及一种用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统内残余空气的置换装置。

背景技术

近年来，各行业对高纯气的需求日益增加，对高纯气纯度的要求也越来越高。在商品化瓶装高纯气销售前，需要对其进行微量水含量的抽样检验。因气瓶内压力较高，约为15MPa，通常采用直接将减压器与高纯气瓶瓶嘴螺接，减压器出口螺接至微量水分析器，待高压气体降至为约0.5MPa的低压气体，在保持输入微量水分析器气体压力和流量稳定的条件下进行测定。但是，由于减压器内部死体积较大，残留空气较多，空气中的水分和氧气以指数稀释方式缓慢扩散至分析系统中，欲将分析系统中水分和氧气置换干净，通常需要24h以上，耗时长且置换过程消耗大量瓶装气体，降低气瓶充装压力，影响被抽检后瓶装高纯气的商品化销售。

参见图1所示，现有技术通常采用将减压器与高纯气瓶瓶嘴螺接，减压器出口通过铜管或不锈钢管螺接至微量水分析器，将瓶内高压气体从约15MPa～20MPa降至为约0.5MPa～0.6MPa低压气体，通常设定微量水分析器压力和流量分别为：0.1MPa～0.2MPa和10mL/min～30mL/min。欲将分析系统中水分置换干净，通常需要一昼夜，耗时长且置换过程消耗大量瓶装气体。

CN205844043U公开了一种无残留气体或液体的抽取、储存和置换装置，包括罐体、膜片、膜片操纵接口和气液进出接口，所述罐体的内部设置一个膜片，膜片将罐体的内部空腔分割成两个互相独立的腔体A和腔体B，腔体A和腔体B对应的罐体上分别设置膜片操纵接口和气液进出接口。该专利实质是一个可操控的球胆，球胆置于一耐压金属球体内，球胆有两个接口，用两个阀门A、B分别操制；开启金属球体上的阀门C以通入介质气体或液体压缩球胆排气，须提前打开球胆排气阀门A并关闭球胆进气阀门B；关闭球胆排气阀门A，开启球胆进气阀门B，再开启金属球体上的阀门D以排泄压缩气或液，重新充入气体，如此往复，实现系统气体的排空。该装置不仅结构复杂，阀门较多，因采用聚合物隔膜，不可避免发生微量水或氧气的渗透，可参考聚烯烃薄膜水蒸气渗透测定的相关国家标准；对于微量水或氧气的分析而言，即使反复操控该系统，最终也不可能达到微量分析所要求的置换成完全洁净系统的要求。另外，该系统主要用于样品中常量组分分析的取样操作中，并非其它用途。因隔膜还有容易吸附被测微量成分的缺点，系当今早已淘汰的取样技术之一。