[实用新型]一种气-固反应原位红外光谱样品池

说明书

本实用新型涉及一种红外光谱测量装置。

原位红外光谱样品池因可模拟实际反应条件而使得红外光谱技术在多相反应，特别是在气-固反应历程及期间各组份相互作用机理研究上的应用有了较大的发展。而原位红外光谱样品池本身的研究和改进也有了卓有成效的进展，现有一般的原位红外光谱样品池已可达到450℃的工作温度，并能满足高压和较高真空度的工作条件。

申请号为CN92105248.0的专利申请则提出了一种具有内外层结构的原位红外光谱样品池，以期达到更高的工作温度和更高的工作压力。虽然其性能比以往的同类产品有了很大的提高，然而它实际上只是在一般的原位红外光谱样品池外增设了一个密闭的耐压金属外罩。因而结构较复杂，体积也相对较大。而且由于池体与外罩的金属联接构件的导热及热辐射的作用，尽管池体的工作温度可达600℃左右，而此时外罩温度可达200℃左右，故限制了它在更高温度下的应用。

本实用新型的目的是提供一种气-固反应原位红外光谱样品池，其经改进的结构可允许有高达1000℃的工作温度。

本原位红外光谱样品池主要由内池体和密封外罩构成，密封外罩上设有透光圆窗，并开有反应气进口及出口，内池体为一轴向截面呈“T”形的圆筒支架，其底部设有电加热器。电加热器中间设有用于放置样品片的样品支撑架，外罩壁上反应气进口及出口分别位于样品支撑架两则，以保证反应气与样品片有良好的接触。内池体依靠其上部法兰边缘与密封外罩相互固定，内池体中心插有一热电偶，热电偶触头紧靠加热器。本样品池的主要改进之处在于密封外罩壁为夹层，夹层内通有冷却水。

由于外罩壁内通有冷却水，即使内池体的互作温度高达1000℃时，外罩外壁的温度也可低于50℃。这使得用于外罩各部件间密封的密封材料耐热要求可大为降低，即使采用一般的橡胶“O”形密封圈亦可有较长的使用寿命。另外，由于密封材料(如橡胶“O”形圈)始终处于较低工作温度，不易受热老化而可长久保持良好的弹性，故外罩的密封性能极好。这使得本样品池同时可有较高的工作压力和真空度，实际的工作压力范围可达0.133Pa～5MPa(以上)。

图1～图3展示了本实用新型的实施例，其中：

图1为原位红外光谱样品池的剖面结构图；

图2为环形电加热器结构示意图；

图3为图2中A-A方向剖视图。

如图1所示，本原位红外光谱样品池主要由内池体1和密封外罩2构成。密封外罩壁设有透光圆窗3，并开有反应气进口4及出口5。内池体底部设有环形电加热器6，其轴线与内池体圆筒的轴线相垂，并与外罩透光窗轴线垂合。电加热器中间设有用于放置样品片7的样品支撑架8。外罩顶部的压紧螺帽9将内池体上部法兰边缘压紧，从而使内池体与密封外罩相互固定。

内池体中心孔内插有一热电偶10，热电偶触头紧靠加热器。外罩壁为夹层，夹层内水道11中通有冷却水。冷却水进口12位于外罩底部，出水口13位于外罩近顶部处。

透光圆窗的窗片14的内外侧以及内池体上部法兰边缘的内侧，均设有“O”形密封圈15。

如图2及图3所示，环形电加热器由一环形陶瓷炉体16及电热丝17构成，电热丝穿绕于陶瓷炉体的电热丝孔中。