[发明专利]模型催化反应产物取样进样系统及其取样进样方法

说明书

一种模型催化反应产物取样进样系统，包括采样罐以及与所述采样罐相连接的气体转移气路，所述采样罐包括罐体外筒、罐体盖板以及气体采样袋，所述罐体盖板与所述罐体外筒固定连接且二者共同配合、在所述罐体外筒内侧形成一个相对密闭的气体空腔，所述气体采样袋设置于所述气体空腔内，所述气体空腔借助所述气体转移气路与外界环境相连通，所述气体采样袋借助所述气体转移气路分别与模型催化反应池以及气相色谱相连通。本发明能够将80%以上的模型催化反应中的微量气体产物转移至气相色谱中进行分析，最高检测线可达10^‑12 mol，从而提高了模型催化产物分析结果的准确性。

技术领域

本发明涉及一种采样装置，尤其涉及一种可应用于真空设备中的模型催化反应产物分析的取样进样系统及其相应的取样进样方法，属于真空科研设备领域。

背景技术

色谱法（chromatography）又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”，是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。针对催化技术领域而言，许多气体、液体和固体样品都能够找到合适的色谱法进行分离和分析，因此在该领域中，色谱法是目前很重要的分离分析手段。

对于常规的催化反应来说，反应气及反应产物的气体压力大多在常压或常压流动态，因此反应产物可直接经由气相色谱自带的取样管及进样阀进入色谱进行分析。但是由于表面模型催化反应具有反应产物量较少、总压较低（仅为几Torr或十几Torr）等特点，因而要将绝大部分的反应产物经取样进样送入气相色谱进行分析是业内人员普遍需要面对的难题，而这一问题也会对实验结果的准确性产生较大的影响。

若采用传统的色谱取样管及进样阀对反应产物进行取样进样，模型催化反应中的微量气体反应产物无法被高效地采集分析，实验结果势必会产生较大的偏差。也正因如此，如何提出一种全新的模型催化反应产物取样进样系统，使得绝大部分的反应产物都能进入气相色谱，从而保证实验测得的数据准确、尽可能地避免实验结果的偏差，也就成为本领域内技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种模型催化反应产物取样进样系统，包括采样罐以及与所述采样罐相连接的气体转移气路，所述采样罐包括罐体外筒、罐体盖板以及气体采样袋，所述罐体盖板与所述罐体外筒固定连接且二者共同配合、在所述罐体外筒内侧形成一个相对密闭的气体空腔，所述气体采样袋设置于所述气体空腔内，所述气体空腔借助所述气体转移气路与外界环境相连通，所述气体采样袋借助所述气体转移气路分别与模型催化反应池以及气相色谱相连通。

优选地，所述采样罐上、所述罐体外筒与所述罐体盖板之间的连接位置处还设置有用于保证所述气体空腔相对密封的密封件，所述密封件为ISO密封圈，所述罐体外筒与所述罐体盖板借助所述ISO密封圈完成固定连接。

优选地，所述罐体外筒为不锈钢外筒，所述罐体盖板为不锈钢盖板，所述气体采样袋为橡胶气体采样袋。

优选地，所述气体转移气路包括第一气路通道、第二气路通道、第三气路通道以及第四气路通道，所述第一气路通道与所述第二气路通道相交且相互连通，所述第三气路通道及所述第四气路通道均与所述罐体外筒内侧的气体空腔相连通。

优选地，所述罐体盖板上开设有第一气体接口，所述气体采样袋的袋口与所述第一气体接口之间通过卡箍密封固定连接，所述第一气路通道的一端与所述模型催化反应池的气体产物排出口密封连接，所述第一气路通道的另一端与所述第一气体接口密封连接、并借助所述第一气体接口与所述气体采样袋的袋口相连通。

优选地，所述第二气路通道借助四通接头与所述第一气路通道相连通，所述第二气路通道的一端与所述气相色谱的进样管入口密封连接，所述第二气路通道的另一端与机械泵相连接；

所述第二气路通道上还连接有一根支气路通道，所述支气路通道的一端借助三通接头与所述第二气路通道相连通，所述支气路通道的另一端与分子泵相连接。