[发明专利]一种气体在线检测装置和方法

说明书

本发明提供了一种气体在线检测装置及方法。所述气体在线检测装置用于在线检测反应器内预定气体的种类和/或浓度，其包括通过管路连接的反应器、循环泵、检测单元、气体供给单元和抽真空单元，其中，检测单元用于检测预定气体的种类和/或浓度，检测单元、反应器和循环泵依次连接并形成气体循环回路；抽真空单元用于在反应之前对气体循环回路进行抽真空处理；气体供给单元用于向气体循环回路提供气体。所述气体在线检测方法采用上述的气体在线检测装置对反应器内的预定气体进行检测。本发明具有成本低、可快速检测且对反应过程影响极小等优点。

技术领域

本发明涉及测量/测试技术领域，更具体地讲，涉及一种在线检测反应过程中生成气体浓度的测试方式和装置。

背景技术

社会，尤其是工业的发展导致温室效应及大气污染越来越严重，必须严格控制工业反应中产生的废气。由此，对化学反应过程中参与反应或是反应生成气体的监测成为科学研究中的一项重要内容。

在检测反应过程中有机气体或无机气体的研究中，基本是将反应过程中的气体用气袋收集后送至分析实验室，再以化学或气体光谱测试检验，从而确定气体种类及浓度。由于此方法有着从反应体系中采集气体、破坏反应平衡并且检测过程存在取样和检测的时间差，尽管在分析过程中可以使用高精度、高灵敏度的测试仪器，尚无法得到高信赖度的在线监测效果。

因此，发展一种低成本、可快速检测且对反应过程影响极小的高精度、高灵敏度的检测方法可促进对反应过程的研究。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种对反应过程影响小的气体检测装置和方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种气体在线检测装置。所述气体在线检测装置用于在线检测反应器内预定气体的种类和/或浓度，所述气体在线检测装置包括通过管路连接的反应器、循环泵、检测单元、气体供给单元和抽真空单元，其中，检测单元，用于检测气体的种类和/或浓度，并且，检测单元、反应器和循环泵依次连接并形成气体循环回路；抽真空单元，用于在反应之前对所述气体循环回路进行抽真空处理；气体供给单元，用于向所述气体循环回路提供反应气体和/或保护气体。

根据本发明气体在线检测装置的一个实施例，所述气体在线检测装置还可以包括第一三相阀、第一开关阀和第二开关阀，其中，第一三相阀的第一出入口与检测单元的出气口连接，第一三相阀的第二出入口与反应器的进气口连接，第一三相阀的第三出入口与抽真空单元和气体供给单元连接；第一开关阀设置在第一三相阀的第三出入口与抽真空单元之间的管路上；第二开关阀设置在第一三相阀的第三出入口与气体供给单元之间的管路上。

根据本发明气体在线检测装置的一个实施例，所述气体在线检测装置还可以包括第二三相阀和第三开关阀，所述第二三相阀的第一出入口与所述反应器的出气口连接，所述第二三相阀的第二出入口与所述循环泵连接，所述第三开关阀设置在所述第二三相阀的第三出入口处或设置在与所述第二三相阀的第三出入口连接的排出管路上。

根据本发明气体在线检测装置的一个实施例，所述气体在线检测装置还可以包括数据处理单元，所述数据处理单元用于将在反应过程中由所述检测单元检测到的所述预定气体的浓度随时间变化的第一曲线减去在反应之前由所述检测单元检测到的所述预定气体的浓度随时间变化的第二曲线以得到在反应过程中所述预定气体的浓度随时间变化的曲线。

根据本发明气体在线检测装置的一个实施例，所述预定气体可以为所述反应气体或所述反应过程中生成的气体。

根据本发明气体在线检测装置的一个实施例，所述检测单元可以包括微型气相色谱。

根据本发明气体在线检测装置的一个实施例，所述检测单元还可以用于检测压力。

根据本发明气体在线检测装置的一个实施例，保护气体可以为氩气、氮气等。