[发明专利]一体式碱金属载体动态脱附装置

说明书

技术领域

本发明提供的一体式碱金属载体动态脱附装置属于化工应用领域，特别应用于碱金属脱附性能研究及测试。

背景技术

吸附在毛细载体中的碱金属受范德华力和化学键力的作用以比较稳定的形式储存于载体中。为使其在应用前还原，脱附时需要使其离逸吸附界面，需要通过一定手段使其从毛细结构中脱出。国内外对活性炭多孔材料在各种污染物的吸脱附方面研究较多，但对多孔金属载体内的碱金属脱附性能研究技术鲜见报道。由于活性炭与碱金属物理性质与化学性质迥异，故常规装置无法在碱金属脱附过程中应用。

基于碱金属低熔点、低沸点、易电离的特性，该材料在空间隐身专用等离子体发生器中得到了研究与应用。由于碱金属的化学性质活泼，极易氧化、燃烧甚至爆炸，直接在空气环境下进行研究与测试对人员及财产安全威胁较大，同时材料氧化会造成其理化性质发生变化，影响使用效果。因此碱金属的脱附过程必须在隔离空气的模拟应用环境中进行。

碱金属工质装载到载体材料的毛细结构之中后，其释放过程中的实时流量、流速等指标受释放时的温度、压力及时间因素影响很大。只有通过监测其动态释放参数，才能够完成对等离子体发生器电离效果的研究与控制。

发明内容

本发明目的是提供一种一体化碱金属载体动态脱附装置，为研究碱金属工质从载体中脱附的流量、流速指标与温度、压力、时间等条件之间的内在关系提供一种模拟测试手段。

本发明的技术解决方案：

一体式碱金属载体动态脱附装置，包括真空室、碱金属载体支撑组件、碱金属收集组件、监测组件以及加热组件，

所述真空室包括抽真空阀1、用于放置碱金属载体10的热区真空室31、位于热区真空室下方的冷区真空室32、密封法兰，所述热区真空室的下方开口端伸入至冷区真空室且与冷区真空室密封连接，所述冷区真空室的下方开口端与密封法兰2密封连接，

所述碱金属收集组件位于冷区真空室内，所述碱金属收集组件包括集流器7以及冷凝器11，所述集流器7包括收集口71和以及设置在收集口下方且与收集口连通的引流管72，所述收集口的上方开口端固定在热区真空室的下方开口端，所述冷凝器11设置在引流管的外侧；

所述碱金属碱金属载体支撑组件包括用于支撑碱金属载体10的支撑架8，所述支撑架8的下端支撑在收集口71的内壁上，所述支撑架8的上端伸入至热区真空室；

所述监测组件包括放置在密封法兰上的称重器、放置在称重器上的收集杯5、设置在真空室外的显示记录仪13，所述收集杯位于引流管72的正下方，所述称重器与显示记录仪连接，

所述加热组件设置在热区真空室的外侧。

上述抽真空阀1设置在密封法兰上。

上述称重器为称重传感器4。

上述真空室的室壁上设置有泄压阀。

本发明所具有的优点：

1、本发明的脱附过程全部融合于一个真空舱内，实现了抽真空、加热、碱金属脱附、冷凝、收集、动态称重、记录、显示与控制过程(通过调整加热组件的加热温度控制流量)的一体化。

2、本发明将真空室分为热区真空室和冷区真空室，热区真空室和冷区真空室适当隔离，避免了高温对位于冷区称重传感器产生影响，提高脱附质量。

3、本发明将加热组件安装在热区真空室的外侧，防止加热材料及保温材料在高温条件下释放的氧对碱金属的氧化。

4、本发明实现了脱附过程的动态显示与记录，对监测一定时间内不同温度、压力条件下碱金属工质的流量与流速提供了技术手段。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中附图标记为：1-抽真空阀，2-密封法兰，3-真空室，31-热区真空室，32-冷区真空室，4-称重传感器，5-收集杯，6-泄压阀，7-集流器，71-收集口，72-引流管，8-支撑架，9-电阻炉，10-碱金属载体，11-冷凝器，12-冷凝管。

具体实施例

如图1所示，一体式碱金属载体动态脱附装置，包括真空室、碱金属载体支撑组件、碱金属收集组件、监测组件以及加热组件，

真空室包括抽真空阀1、用于放置碱金属载体10的热区真空室31、位于热区真空室下方的冷区真空室32、密封法兰，所述热区真空室的下方开口端伸入至冷区真空室且与冷区真空室密封连接，所述冷区真空室的下方开口端与密封法兰2密封连接，