[发明专利]制冷型气液分离气体进样方法

说明书

本专利是根据原申请号200910082193.9提出的分案申请

技术领域

制冷型气液分离气体进样方法属于化学化工技术领域，尤其涉及制冷型气液分离气体进样方法对气液混合物进行分离，结合无机元素分析仪器进行成分分析检测的分析技术。

技术背景

气液分离装置是利用组分质量(重量)不同对混合物进行分离，气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。目前常用的方式为环境温度下的气液分离装置存在一定缺陷：(1)该装置不能有效的进行一次气液分离，而需要增加二级气液分离器，并且受环境温度影响，导致采集信号漂移。(2)分离负荷范围窄，超过气液混合物规定流速后，分离效率急剧下降。(3)在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，说明单位时间内分离负荷越重，混合物在分离器内停留的时间越短。(4)气体在旋流的同时也推动着已经着壁的液体向着气体流动的方向流动，液体下流不畅，随着着壁液体的厚度越大，受到气液剪切的影响越大，也就是说已经着壁的液体越容易重新回到气相中而被带走。在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，气体这种继续推动液体的力将越大，同时单位时间内分离液体会更多，液体的厚度越大，也就是说有更多已经着壁的液体被带走而没有分离下来。(4)液体没有固定的形状，容易碎化，在着壁的同时，会产生更细的液滴重新返回气相中，随着流速的增大，液体收集壁的碰撞力越大，其碎化的倾向越大，而我们知道越细的液滴其惯性越小，越容易被气体带走。

制冷型气液分离气体进样方法优点是：1.温度可控，将气液分离装置进行低温制冷，控制温度范围为-5℃～室温。通过制冷控温模式，可以将液体迅速凝结并随着排废口排除，而干燥的气溶胶则进入工作区域。用于精确控制分离器温度，消除由于实验室条件的波动所引起的任何漂移，大量减少气体中的气溶胶引入。2.该装置首次用于化学化工技术领域中针对产生蒸汽发生的气体进样系统(包括氢化物发生、冷蒸汽发生、卤化物发生、氧化物发生或螯合物发生)，通过针对气液混合物进行分离，进而对元素成分分析检测的仪器分析技术，有效提高元素检测的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的制冷型气液分离气体进样方法，利用该装置可以有效解决传统气液分离装置存在的问题，从而显著提高仪器的灵敏度，降低仪器空白信号。

本发明的特征是采用的技术方案是：设计新型制冷并温控型气液分离器进行气液混合体去溶。

所述制冷温控型气液分离装置可以是风冷型、水冷型或者是半导体制冷型。

附图说明

图1是风冷及水冷型气液分离器示意图

图2是半导体制冷控温型气液分离器示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的方案进行详细介绍。

参见图1，设计成为中空双层气液分离器。进水(气)口可以连接冷却水入口或进行冷却的气体入口1，出水口2用于连接冷却水出口或进行冷却的气体出口。待分离的气液混合物由进气口3进入气液分离器，经过水冷、风冷或者制冷气液分离后的液态溶液，经过排液口4主动排出。而干燥的氢化物气体则由出气口5进入仪器待测区域。

参见图2，设计成为带有半导体制冷功能的气液分离器。普通气液分离器外层运用导热性能良好的金属材料制作成套筒，该金属套筒外壁则紧贴于半导体制冷片的制冷面，利用半导体制冷给金属材料降温，传导至气液分离器内壁，使其温度降低至低温状态，半导体散热面则用金属散热片和风扇进行散热。

气液混合器由进气口3进入经过制冷的气液分离器，蒸汽遇冷则凝聚成液滴，沿着内壁流下，由排废口9主动排出，而干燥的气体则由出气口5直接进入仪器待测区。1为热交换风扇；2为半导体制冷片；4为温度传感器，主要作用进行气液分离器外壁温度控制；6为气液分离器；7为良好的热传导金属材料套；8为散热金属片。

本发明专利可以有效去除气液混合物中的水分，同时由于气液混合物通过冷却器，使其体积缩小，提高了单位体积内气体的数量，提高了仪器的灵敏度。

下面再举实际应用的几种反应气体所作实例对本发明的效果予以进一步说明。

实例1：利用制冷型气液分离装置配合原子荧光光谱仪进行样品中砷元素测定，取代了传统气液分离装置及二级气液分离器，稳定性得到进一步提高，信号灵敏度提高40-60％。