[实用新型]一种基于原位反应热分析的多元进气装置

说明书

本实用新型公开了一种基于原位反应热分析的多元进气装置，包括氢气混合气瓶、吹扫气瓶、干燥空气气瓶、天平保护气瓶、天平保护气手动阀、反应气手动阀、用于实时控制及数据采集的处理器、以及相关阀门与质量流量计，相关阀门包括若干减压阀、止回阀、电磁阀；氢气混合气瓶、吹扫气瓶、干燥空气气瓶、天平保护气瓶四种瓶分别顺次与其相配的减压阀、止回阀、电磁阀、质量流量计连接；质量流量计、电磁阀分别与处理器连接；第四质量流量计通过天平保护气手动阀与热分析仪连接，其余三个质量流量计计汇合后通过反应气手动阀与热分析仪连接。本装置能够程序化控制多元气体流量，实现多次氧化还原实验，保障实验的安全性，提高了方法的重现性。

技术领域

本实用新型涉及热分析相关设备技术领域，尤其涉及一种用于基于原位反应热分析的多元进气装置。

背景技术

生物质和固体废弃物热化学转化、催化转化，为生物质高值化利用、固体废弃物“变废为宝”的重要手段。热分析能够提供生物质和固体废弃物热化学转化、催化转化的质量和热量变化过程，为其过程研究提供动力学参数和热力学参数。原位热分析模拟生物质和固体废弃物热化学转化、催化转化反应过程，测量反应过程的重量和反应热的变化。模拟反应过程涉及到多种气体切换，而常规热分析仪器通常配备有两路或者三路气体，其中一路气路作为天平保护气，一路作为反应气，一路为吹扫气(两路则无)。在做原位热分析实验的时候，需要模拟反应过程，需要反复切换气体，或者需要多种反应气，而混合气体达不到使用要求，自己搭的简易装置需要频繁手动操作，这就会带来手动切换气体时间点的准确性和自己搭的管路是否稳定的问题，严重影响实验的准确性和重现性。

中国发明专利CN 103620734 A公布了适合于蚀刻及/或沉积工艺的快速气体交换系统的快速气体交换、快速气体切换以及可编程的气体输送的方法与装置。该系统能够实现气体的快速交换、切换和编程但气体控制及使用方式不适合热分析原位反应。中国发明专利CN 112986327 B公布了一种极速升温-气氛可变-重量实时的热分析装置及应用，该装置能够实现大样品量的测试和快速升温测试，气氛可变但无法实现气体的多元在线切换。

因此，亟需设计一种热分析原位反应多元进气装置，模拟原位反应过程，实现多元气体的实时控制和程序化控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种基于原位反应热分析的多元进气装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种基于原位反应热分析的多元进气装置，与热分析仪配合，包括氢气混合气瓶、吹扫气瓶、干燥空气气瓶、天平保护气瓶、天平保护气手动阀、反应气手动阀、用于实时控制及数据采集的处理器、以及相关阀门与质量流量计，相关阀门包括若干减压阀、止回阀、电磁阀；所述氢气混合气瓶顺次连接有氢气减压阀、第一止回阀、第一电磁阀和第一质量流量计；所述吹扫气瓶顺次连接有氩气减压阀、第二止回阀、第二电磁阀和第二质量流量计；所述干燥空气气瓶顺次连接有空气减压阀、第三止回阀、第三电磁阀和第三质量流量计；所述天平保护气瓶顺次连接有氮气减压阀、第四止回阀、第四电磁阀和第四质量流量计；四个质量流量计、四个电磁阀分别与所述处理器连接；所述第一质量流量计、第二质量流量计、第三质量流量计汇合后通过所述反应气手动阀与热分析仪连接，所述第四质量流量计通过所述天平保护气手动阀与热分析仪连接。

本装置采用四路进气，且具有独立阀件进行单独操作，由处理器进行实时控制，实现多元在线切换，可实现精准控制进气需求，节省原料，提高效率。

若干止回阀、电磁阀与质量流量计形成进气装置，进气装置内安装有气体检测探头。气体检测探头，可对进气装置形成检漏作用，保障实验的安全性。

进气装置内安装有用于报警且可自动关闭相关阀门的危险气体报警装置。危险气体报警装置的设置，可实现气体泄漏的检测和报警，并自动关阀门。

所述氢气混合气瓶内充有氢气与氮气，氢气占5％体积比，氮气占95％体积比。

所述吹扫气瓶充有氮气或氩气。