[实用新型]一种基于第二差分系统的等离子体制氢在线检测装置

说明书

一种基于第二差分系统的等离子体制氢在线检测装置，包括差分装置、抽真空装置和后处理装置，所述差分装置内设有分区器，所述差分装置通过分区器分为第一差分器和第二差分器，所述分区器设有准直孔，所述差分装置和设有等离子反应区的制氢装置固定连接，所述差分装置和制氢装置之间设有密封层，所述制氢装置设有取样壁，所述取样壁上设有取样孔，所述第一差分器设有连通孔，所述等离子反应区和第一差分器内的区域通过取样孔和连通孔连通，所述抽真空装置包括第一泵组和第二泵组，所述第一泵组和第一差分器连接，所述第二泵组和第二差分器连接，所述后处理器和差分装置连接。本实用新型可以实现等离子制氢反应体组分的全面诊断。

技术领域

本实用新型涉及等离子制氢技术领域，特别是一种基于第二差分系统的等离子体制氢在线检测装置。

背景技术

目前，等离子体重整制氢中主要使用的诊断方法有2种：1、光谱诊断，只能够探测非常有限的小分子和自由基；2、色谱诊断，只能探测稳定的分子。这两种诊断方法局限性比较大，难以实现等离子体重整制氢体系的中间体全面诊断，因为等离子体重整的反应过程多样、反应中间体复杂。前述的两种检测方法一般会结合利用毛细管取样技术的仪器进行检测，这种仪器的运作方式为：在等离子体反应区末端放置一根毛细管，在压力差的作用下，产物中的一部分进入到毛细管中，通过保温的传输管线最终进入到色谱或者光谱检测装置。上述两种诊断方法结合毛细管取样技术只能针对于稳定的中间体物种检测，活性物质会在毛细管内壁发生猝灭，无法被检测装置所检测，因此针对大量富含的自由基和活性组分的等离子体反应体，基于毛细管取样的光谱、色谱诊断方式，无法实现全面而又综合的在线诊断。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种基于第二差分系统的等离子体制氢在线检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于第二差分系统的等离子体制氢在线检测装置，包括差分装置、抽真空装置和后处理装置，所述差分装置内设有分区器，所述差分装置通过分区器分为第一差分器和第二差分器，所述分区器设有准直孔，所述差分装置和设有等离子反应区的制氢装置固定连接，所述差分装置和制氢装置之间设有密封层，所述制氢装置设有取样壁，所述取样壁上设有取样孔，所述第一差分器设有连通孔，所述等离子反应区和第一差分器内的区域通过取样孔和连通孔连通，所述抽真空装置包括第一泵组和第二泵组，所述第一泵组和第一差分器连接，所述第二泵组和第二差分器连接，所述后处理器和差分装置连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一泵组包括第一罗茨泵和第一分子泵，所述第二泵组包括第二罗茨泵和第二分子泵。泵组用于设置并维持差分器的真空度，罗茨泵和分子泵能使差分器获得更高的真空度。

罗茨泵的最大优点是在较低的入口压力时具有较高的抽气速率，但罗茨泵不能单独使用，必须有一台前级真空泵，待被抽系统中的压力被前级真空泵抽到罗茨真空泵允许入口压力时，罗茨真空泵才能开始工作，并且在一般情况下，罗茨真空泵不允许高压差工作，否则将会过载和过热而损坏，因此使用罗茨真空泵必须合理地选用前级真空泵，安装必要的保护设备。

分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一罗茨泵和第一分子泵串联，所述第二罗茨泵和第二分子泵串联。罗茨泵和分子泵串联能使差分器获得更高的真空度。可以使用以下两种方式进行连接：1.分子泵与差分装置连接，罗茨泵与分子泵串联；2.泵组中再设一台前级泵与差分装置连接，这台前级泵再与罗茨泵和分子泵串联，这个真空泵可以是旋叶泵。泵组和差分装置之间通过管道进行连接，管道和泵组之间可以通过法兰、紧固件、卡箍和气动元件等连接件连接，管道和泵组可以通过法兰、紧固件、卡箍和气动元件等连接件连接。