吸附劑吸附再生演示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及吸附劑吸附再生演示裝置，演示裝置的空氣泵經(jīng)管道連接至吸附器的底部，吸附器頂部安裝水蒸氣檢測(cè)器，吸附器整體設(shè)置在微波反應(yīng)器內(nèi)；吸附器內(nèi)填充吸附質(zhì)含鈷變色硅膠，水蒸氣檢測(cè)器內(nèi)裝有吸附質(zhì)檢測(cè)劑無(wú)水硫酸銅；在管道上設(shè)置流量控制器和兩個(gè)三通閥，兩個(gè)三通閥分別連接至吸附瓶頂部和側(cè)壁的水蒸氣進(jìn)出口。首先吸附質(zhì)水蒸氣經(jīng)管道輸入吸附器，吸附劑吸附水蒸氣后變色，演示吸附過(guò)程，然后停止輸入吸附質(zhì)，采用微波快速再生過(guò)程，使吸附劑脫除水蒸氣顏色還原，演示再生過(guò)程。實(shí)現(xiàn)可視化教學(xué)，能夠反復(fù)使用，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 吸附劑吸附再生演示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種吸附劑的吸附再生過(guò)程演示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]吸附法是去除氣態(tài)污染物的有效方法之一，但原理抽象晦澀，在教學(xué)中，學(xué)生普遍表示難以對(duì)該知識(shí)點(diǎn)熟練掌握，主要體現(xiàn)在:容易將穿透時(shí)間與吸附飽和時(shí)間混淆；對(duì)吸附傳質(zhì)區(qū)、飽和度等概念認(rèn)識(shí)不清。演示實(shí)驗(yàn)是一種比較直觀的教學(xué)方式，可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，但現(xiàn)有的氣態(tài)污染物的吸附凈化演示裝置可視化程度低，學(xué)生無(wú)法觀察到吸附器的內(nèi)部情況，即使部分吸附器采用透明材料能夠看到內(nèi)部的吸附劑，由于大部分吸附質(zhì)是無(wú)色氣體，仍難以直觀地展示吸附的實(shí)時(shí)進(jìn)展。因此，研發(fā)一種可視化吸附演示實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)于提高教學(xué)效果具有重要意義。因?yàn)?，?shí)驗(yàn)教學(xué)具有課時(shí)短、人數(shù)多、實(shí)驗(yàn)需多次重復(fù)的特點(diǎn)，因而實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)高效便捷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種吸附劑吸附再生演示裝置及其演示方法，將氣體吸附與微波快速再生過(guò)程結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可視化教學(xué)，能夠反復(fù)使用，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與效率。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種吸附劑吸附再生演示裝置，空氣泵經(jīng)管道連接至吸附器的底部，吸附器頂部安裝水蒸氣檢測(cè)器，吸附器整體設(shè)置在微波反應(yīng)器內(nèi)；
[0006]吸附器內(nèi)填充吸附質(zhì)含鈷變色硅膠，水蒸氣檢測(cè)器內(nèi)裝有吸附質(zhì)檢測(cè)劑無(wú)水硫酸銅；
[0007]在管道上設(shè)置流量控制器和三通閥；
[0008]蒸氣發(fā)生器由鼓泡式吸收瓶和恒溫水浴鍋組成，三通閥連接至鼓泡式吸收瓶的水蒸氣出口與管道之間。
[0009]前述的吸附劑吸附再生演示裝置，所述的吸附器為透明的圓柱型石英管反應(yīng)塔，載氣輸入口在底部。
[0010]前述的吸附劑吸附再生演示裝置，所述的水蒸氣檢測(cè)器是直型一球干燥管。
[0011]前述的吸附劑吸附再生演示裝置，所述的蒸氣發(fā)生器至吸附器之間的管道設(shè)置保溫套或電熱帶。
[0012]前述的吸附劑吸附再生演示裝置，所述的三通閥的數(shù)量為兩個(gè)，均設(shè)置在流量控制器的后方，兩個(gè)三通閥分別連接至鼓泡式吸收瓶頂部和側(cè)壁的水蒸氣進(jìn)出口，兩個(gè)三通閥之間的氣體管道和蒸氣發(fā)生器形成回路。
[0013]本實(shí)用新型利用含鈷變色硅膠在無(wú)水情況下呈藍(lán)色，吸附水蒸氣后變?yōu)榈凵奶攸c(diǎn)，以透明的石英管反應(yīng)塔為吸附器，以干燥的含鈷變色硅膠為吸附劑，以易得無(wú)污染的水蒸氣為吸附質(zhì)，以無(wú)水硫酸銅為水蒸氣檢測(cè)藥劑，構(gòu)建出氣體吸附實(shí)驗(yàn)裝置，吸附過(guò)程中吸附劑的顏色變化顯著，清晰地反映了吸附的實(shí)時(shí)進(jìn)展，可視化程度高；吸附完畢后，利用微波輻照將吸附有水的變色硅膠快速干燥，實(shí)現(xiàn)吸附劑的快速再生。吸附與再生循環(huán)進(jìn)行，耗時(shí)少、效率高，易操作，無(wú)藥劑消耗。原料價(jià)格低廉、容易獲取、無(wú)環(huán)境污染，使用成本低，便于推廣使用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中，1.空氣泵；2.流量控制器；3.三通閥；4.三通閥；5.水蒸氣發(fā)生器；6.鼓泡式吸收瓶；7.恒溫水浴鍋；8.吸附器；9.水蒸汽檢測(cè)器；10.微波反應(yīng)器。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，提供空氣的空氣泵I (電磁式空氣泵，型號(hào)為HP-1116)連接流量控制器2 (轉(zhuǎn)子式氣體流量計(jì)，型號(hào)為DK800-4)，流量控制器2經(jīng)氣體管道連接至吸附器8的底部，吸附器8內(nèi)裝有含鈷變色硅膠；吸附器8頂部安裝水蒸氣檢測(cè)器9，水蒸氣檢測(cè)器9內(nèi)裝有無(wú)水硫酸銅。吸附器8設(shè)置在微波反應(yīng)器(型號(hào)為WBFY-201型，工作頻率為2.45GHz )內(nèi)。
[0019]在氣體輸送管道上設(shè)置三通閥3、4，用于切換吸附與再生過(guò)程水蒸汽的不同路徑，三通閥3、4連接至蒸氣發(fā)生器5，蒸氣發(fā)生器5是由鼓泡式吸收瓶6和恒溫水浴鍋7 (型號(hào)為HH-1)組成的，水蒸氣的含量通過(guò)調(diào)節(jié)恒溫水浴鍋7的水溫改變水蒸氣飽和蒸氣壓來(lái)調(diào)節(jié)。三通閥3、4分別連接至鼓泡式吸收瓶6頂部和側(cè)壁的水蒸氣進(jìn)出口，這樣三通閥3、4之間的氣體輸送管道和蒸氣發(fā)生器5能形成回路。
[0020]在該實(shí)施例中，吸附器8材質(zhì)為石英，呈圓柱型，內(nèi)徑30mm，高度150mm，載氣從吸附器底部輸入，通過(guò)兼具承托功能的布?xì)獍搴筮M(jìn)入吸附器主體，穿過(guò)吸附器內(nèi)裝的變色硅膠從頂部排出，變色硅膠粒徑為廣2_。水蒸氣檢測(cè)器9是直型一球干燥管，直徑17_，全長(zhǎng) 50mm。
[0021]本實(shí)用新型的操作過(guò)程如下:
[0022]I)開(kāi)啟恒溫水浴鍋，設(shè)定實(shí)驗(yàn)要求的溫度(本實(shí)施例為30°C)；
[0023]2)調(diào)節(jié)三通閥3、4，使整個(gè)氣體輸送管道通暢，使水蒸氣能夠流出水蒸氣發(fā)生器，空氣能輸入管道；
[0024]3)開(kāi)啟空氣泵，通過(guò)流量控制器設(shè)定載氣流量(本實(shí)施例控制流量為30L/h)；
[0025]4)打開(kāi)微波發(fā)生器，觀察吸附實(shí)驗(yàn)，隨著吸附劑含鈷變色硅膠對(duì)輸入吸附器的吸附質(zhì)水蒸氣的吸附，逐漸由藍(lán)色變?yōu)榉凵?，吸附穿透后蒸氣檢測(cè)器中無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色；
[0026]5)關(guān)閉空氣泵，關(guān)閉微波發(fā)生器門(mén)，完成吸附演示實(shí)驗(yàn)；
[0027]6)進(jìn)行再生演示實(shí)驗(yàn):調(diào)節(jié)三通閥，短路蒸氣發(fā)生器，停止向吸附器8供應(yīng)水蒸氣，僅空氣泵所提供的空氣經(jīng)流量控制器后經(jīng)氣體輸送管道輸入吸附器；
[0028]7)調(diào)整流量控制器，加大空氣流量(本實(shí)施例控制流量為100L/h)，設(shè)定微波發(fā)生器工作功率(本實(shí)施例使用微波功率為800W)，開(kāi)啟微波發(fā)生器，進(jìn)行微波再生，待變色硅膠變回藍(lán)色，蒸汽檢測(cè)器中指示劑變?yōu)榘咨?，關(guān)閉微波發(fā)生器，完成再生實(shí)驗(yàn)。
[0029]上述【具體實(shí)施方式】不以任何形式限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，凡是采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.吸附劑吸附再生演示裝置，其特征在于空氣泵經(jīng)管道連接至吸附器的底部，吸附器頂部安裝水蒸氣檢測(cè)器，吸附器整體設(shè)置在微波反應(yīng)器內(nèi)； 吸附器內(nèi)填充吸附質(zhì)含鈷變色硅膠，水蒸氣檢測(cè)器內(nèi)裝有吸附質(zhì)檢測(cè)劑無(wú)水硫酸銅； 在管道上設(shè)置流量控制器和三通閥； 蒸氣發(fā)生器由鼓泡式吸收瓶和恒溫水浴鍋組成，三通閥連接至鼓泡式吸收瓶的水蒸氣出口與管道之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑吸附再生演示裝置，其特征在于所述的吸附器為透明的圓柱型石英管反應(yīng)塔，載氣輸入口在底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑吸附再生演示裝置，其特征在于所述的水蒸氣檢測(cè)器是直型一球干燥管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑吸附再生演示裝置，其特征在于蒸氣發(fā)生器至吸附器之間的管道設(shè)置保溫套或電熱帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑吸附再生演示裝置，其特征在于三通閥的數(shù)量為兩個(gè)，均設(shè)置在流量控制器的后方，兩個(gè)三通閥分別連接至鼓泡式吸收瓶頂部和側(cè)壁的水蒸氣進(jìn)出口，兩個(gè)三通閥之間的氣體管道和蒸氣發(fā)生器形成回路。
【文檔編號(hào)】G09B23/00GK204204268SQ201420637938
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】張學(xué)楊, 曹文平, 劉強(qiáng), 張茹, 張建昆, 崔德才, 徐德蘭 申請(qǐng)人:徐州工程學(xué)院