一種有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，涉及一種制樣裝置，具體涉及一種有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)核能的發(fā)展，核設(shè)施排放的氚和碳-14對(duì)環(huán)境和公眾的影響已引起了越來(lái)越多的關(guān)注，因此，有必要開展環(huán)境有機(jī)氚和碳-14的測(cè)量。由于環(huán)境中氚和碳-14的含量較低，因此需要將其轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳進(jìn)行富集，從而提高氚和碳-14測(cè)量的精確程度。而現(xiàn)有的富集制樣裝置不僅制樣時(shí)間長(zhǎng)，且難以同時(shí)兼顧有機(jī)氚和碳-14的富集，因此難以滿足實(shí)際的測(cè)量需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型目的是為了提供一種有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，縮短制樣時(shí)間，提高工作效率。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，它包括燃燒組件以及與所述燃燒組件相連接的收集組件，所述燃燒組件包括進(jìn)料部、與所述進(jìn)料部相連通的燃燒管組以及與所述燃燒管組相連通的還原管組；所述收集組件包括與所述還原管組相連接的第一三通閥、分別與所述第一三通閥相連接且并聯(lián)設(shè)置的第一水蒸氣吸附管和第二水蒸氣吸附管、與所述第一水蒸氣吸附管相連接的第二三通閥、與所述第二水蒸氣吸附管相連接的第三三通閥、冷凝器、與所述第一三通閥相連接的第四三通閥、與所述第四三通閥相連接的干燥器以及與所述干燥器相連接的二氧化碳吸收器，所述第二三通閥和所述第三三通閥通過(guò)與所述冷凝器相連通的管路相連通。
[0005]優(yōu)化地，它還包括與所述第四三通閥相連接的元素分析組件。
[0006]優(yōu)化地，所述燃燒管組包括與所述進(jìn)料部相連通的初級(jí)燃燒管以及與所述初級(jí)燃燒管相連通的次級(jí)燃燒管。
[0007]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，通過(guò)第一三通閥連接兩路并聯(lián)的水蒸氣吸附管，并且第二三通閥和第三三通閥均可與大氣連通，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)多份樣品依次進(jìn)行氧化燃燒，需要的樣品量少，制樣時(shí)間短。
【附圖說(shuō)明】
[0008]附圖1為本實(shí)用新型有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]其中，1、燃燒組件；11、進(jìn)料部；12、燃燒管組；121、初級(jí)燃燒管；122、次級(jí)燃燒管；13、還原管組；2、收集組件；21、第一三通閥；22、第一水蒸氣吸附管；23、第二水蒸氣吸附管；24、第二三通閥；25、第三三通閥；26、冷凝器；27、第四三通閥；28、二氧化碳吸收器；29、干燥器；3、元素分析組件。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0011]如圖1所示的有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，主要包括相連接的燃燒組件1和收集組件2 ;燃燒組件1用于將有機(jī)氚轉(zhuǎn)化成氚水，將有機(jī)碳-14轉(zhuǎn)化成二氧化碳；收集組件2用于收集氚水和二氧化碳(14C02)。
[0012]其中，燃燒組件1包括進(jìn)料部11 (或者稱為進(jìn)料口)、與進(jìn)料部11相連通的燃燒管組12以及與燃燒管組12相連通的還原管組13 ;燃燒管組12用于將有機(jī)氚和碳-14轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，它包括至少有一根燃燒管，在本實(shí)施例中，燃燒管組12包括與進(jìn)料部11相連通的初級(jí)燃燒管121以及與初級(jí)燃燒管121相連通的次級(jí)燃燒管122，初級(jí)燃燒管121負(fù)責(zé)樣品的氧化燃燒，次級(jí)燃燒管122內(nèi)主要填裝有氧化銅(催化劑)和銀棉，氧化銅負(fù)責(zé)將樣品中的C、H元素徹底轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，銀棉負(fù)責(zé)除去樣品中鹵素元素。還原管組13包括至少一根還原管，其內(nèi)裝有銀棉、線狀銅、鎢粒，銀棉用于除去鹵素元素，線狀銅負(fù)責(zé)將NOjP SO 3等還原為穩(wěn)定的氣體，媽粒用于除去雜質(zhì)中的硫元素。
[0013]收集組件2包括第一三通閥21、第一水蒸氣吸附管22、第二水蒸氣吸附管23、第三三通閥25、冷凝器26、二氧化碳吸收器28和干燥器29等部件。其中，第一三通閥21與還原管組13相連接；第一水蒸氣吸附管22、第二水蒸氣吸附管23 (它們?yōu)閁形管)分別與第一三通閥21相連接，并且它們并聯(lián)設(shè)置，從而形成兩條輸送線路，用于吸附產(chǎn)生的含氚水蒸氣。第二三通閥24與第一水蒸氣吸附管22相連接，第三三通閥25與第二水蒸氣吸附管23相連接，第二三通閥24和第三三通閥25通過(guò)管道相連通，這樣第二三通閥24和第三三通閥25各自的另一開口與大氣連通，從而可以向大氣排出廢氣。冷凝器26則通過(guò)管道與第二三通閥24和第三三通閥25之間的連通管道相連通，用于收集第一水蒸氣吸附管22或第二水蒸氣吸附管23釋放的水蒸氣。第四三通閥27與第一三通閥21相連接，它與干燥器29相連接，二氧化碳吸收器28則與干燥器29相連接，用于吸附二氧化碳。在本實(shí)施例中，該制樣裝置它還包括與第四三通閥27相連接的元素分析組件3，用來(lái)測(cè)量樣品碳?xì)湓睾浚?jì)算制樣回收率。本實(shí)用新型有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置具有下列優(yōu)點(diǎn):1、生物樣品經(jīng)過(guò)氧化燃燒后，產(chǎn)生C02、H20、N0x、S<VfP HX (鹵化氫)等混合氣體，經(jīng)還原管還原后，剩余C02、H20和N2;2、樣品經(jīng)該裝置處理后，可收集用于直接測(cè)量的水和二氧化碳；3、在制樣的同時(shí)，能夠給出制樣回收率，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。4、采用該裝置制樣，所需的樣品量小，制樣時(shí)間短。
[0014]上面對(duì)本實(shí)用新型有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，下面對(duì)其工作原理作進(jìn)一步描述。
[0015]在使用時(shí)，樣品由進(jìn)料部11進(jìn)入初級(jí)燃燒管121內(nèi)，在約900°C的條件下燃燒，燃燒產(chǎn)物由石英橋進(jìn)入次級(jí)燃燒管122，次級(jí)燃燒管122內(nèi)填充有氧化銅(催化劑、氧化劑)，將燃燒產(chǎn)物進(jìn)一步氧化，最終的產(chǎn)物在載氣的載帶下進(jìn)入還原管13，還原管13內(nèi)裝有銀棉、線狀銅、鎢粒，銀棉用于除去鹵素元素，線狀銅負(fù)責(zé)將N0X、S03還原為穩(wěn)定的氣體，鎢粒用于除去雜質(zhì)中的硫元素。
[0016]測(cè)量生物有機(jī)氚時(shí)，取少量多份樣品，間隔一定時(shí)間先后進(jìn)入燃燒組件1，當(dāng)?shù)谝环輼悠啡紵龝r(shí)，切換第一三通閥21和第二三通閥24，關(guān)閉氣路②、氣路③和氣路⑤，開啟氣路①和氣路④，第一份樣品的燃燒產(chǎn)物在載氣的載帶下進(jìn)入收集組件2，經(jīng)第一水蒸氣吸附管22吸附水蒸氣，吸附完全后切換第一三通閥21、第二三通閥24和第三三通閥25，關(guān)閉氣路①、氣路③、氣路④和氣路⑥，開啟氣路②、氣路⑤和氣路⑦，加熱第一水蒸氣吸附管22，釋放其吸附的水蒸氣，水蒸氣經(jīng)過(guò)氣路⑤，由冷凝器26收集水蒸氣；同時(shí)，第二份樣品經(jīng)過(guò)燃燒組件1燃燒后，燃燒產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣路②，進(jìn)入第二水蒸氣吸附管23，吸附水蒸氣，吸附完全后，切換第一三通閥21、第二三通閥24和第三三通閥25，關(guān)閉氣路②、氣路③、氣路⑤和氣路⑦，再開啟氣路①、氣路④和氣路⑥，加熱第二水蒸氣吸附管23，釋放吸附的水蒸氣，水蒸氣經(jīng)過(guò)氣路⑥，由冷凝器26收集水蒸氣。同時(shí)，開始燃燒第三份，以此循環(huán)，經(jīng)過(guò)多次燃燒后，至收集足量的燃燒水，作為待測(cè)樣品。
[0017]測(cè)量生物中碳-14時(shí)，切換第一三通閥21和第四三通閥27，關(guān)閉氣路①、氣路②和氣路⑨，開啟氣路③和氣路⑧，樣品經(jīng)燃燒組件1后，由載氣進(jìn)入收集組件2，此時(shí)收集組件2內(nèi)設(shè)有干燥器29和二氧化碳吸收器28，干燥器29吸收水蒸氣，二氧化碳吸收器28吸收二氧化碳作為待測(cè)樣品。
[0018]測(cè)量樣品中碳、氫元素含量時(shí)，切換第一三通閥21和第四三通閥27，關(guān)閉氣路氣路①、氣路②和氣路⑧，開啟氣路③和氣路⑨，樣品經(jīng)過(guò)燃燒組件1燃燒后，經(jīng)過(guò)氣路③和氣路⑨，進(jìn)入元素分析組件3 (檢測(cè)器)檢測(cè)碳、氫元素含量，用于計(jì)算制樣回收率。
[0019]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，它包括燃燒組件(1)以及與所述燃燒組件(I)相連接的收集組件(2)，其特征在于:所述燃燒組件(1)包括進(jìn)料部(11)、與所述進(jìn)料部(II)相連通的燃燒管組(12)以及與所述燃燒管組(12)相連通的還原管組(13);所述收集組件(2)包括與所述還原管組(13)相連接的第一三通閥(21)、分別與所述第一三通閥(21)相連接且并聯(lián)設(shè)置的第一水蒸氣吸附管(22)和第二水蒸氣吸附管(23)、與所述第一水蒸氣吸附管(22)相連接的第二三通閥(24)、與所述第二水蒸氣吸附管(23)相連接的第三三通閥(25)、冷凝器(26)、與所述第一三通閥(21)相連接的第四三通閥(27)、與所述第四三通閥(27)相連接的干燥器(29)以及與所述干燥器(29)相連接的二氧化碳吸收器(28)，所述第二三通閥(24)和所述第三三通閥(25)通過(guò)與所述冷凝器(26)相連通的管路相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，其特征在于:它還包括與所述第四三通閥(27 )相連接的元素分析組件(3 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，其特征在于:所述燃燒管組(12)包括與所述進(jìn)料部(11)相連通的初級(jí)燃燒管(121)以及與所述初級(jí)燃燒管(121)相連通的次級(jí)燃燒管(122)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種有機(jī)氚和碳-14測(cè)量的制樣裝置，它包括燃燒組件以及與所述燃燒組件相連接的收集組件，所述燃燒組件包括進(jìn)料部、與所述進(jìn)料部相連通的燃燒管組以及與所述燃燒管組相連通的還原管組；所述收集組件包括與所述還原管組相連接的第一三通閥、分別與所述第一三通閥相連接且并聯(lián)設(shè)置的第一水蒸氣吸附管和第二水蒸氣吸附管、與所述第一水蒸氣吸附管相連接的第二三通閥、與所述第二水蒸氣吸附管相連接的第三三通閥、冷凝器、與所述第一三通閥相連接的第四三通閥、與所述第四三通閥相連接的干燥器以及與所述干燥器相連接的二氧化碳吸收器。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)多份樣品依次進(jìn)行氧化燃燒，需要的樣品量少，制樣時(shí)間短。
【IPC分類】G01N1/28
【公開號(hào)】CN204964276
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520771724
【發(fā)明人】曾帆, 陳超峰, 黃彥君, 欽紅娟, 吳連生, 張兵, 郭貴銀, 楊立濤, 賀毅, 張海英, 左偉偉
【申請(qǐng)人】蘇州熱工研究院有限公司, 中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司, 中國(guó)廣核電力股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日