一种液态挥发性有机物标准气体配制系统的制作方法

专利2022-11-15  102


本实用新型涉及标准气体的生产配制领域,特别是一种液态挥发性有机物标准气体配制系统。



背景技术:

标准气体属于标准物质,是指两种气体混合具有浓度均匀、良好稳定和量值准确的混合气体。标准气体主要用于环境监测,有毒的有机物测量,汽车排放气测试,天然气btu测量,液化石油气校正标准,超临界流体工艺等。挥发性有机物(vocs)标准气体是标准气体的一种,因为它组分复杂多样、差异大,组分含量低,分析难度高而被誉为标准气体里的明珠,谁掌握了挥发性有机物(vocs)标准气体的配制,谁就能引领标准气体行业的发展。

近年来,雾霾天气备受关注,引起雾霾的主要原因就是空气中的挥发性有机物(vocs)。2012年国务院将环保产业列为国家七大战略性产业之首,足见国家对环保产业的重视程度。因而在环保产业发展中挥发性有机物(vocs)标准气体必不可少。

而未能研制出多组分vocs标准气体的主要原因在于其配制、分析难度很大,主要体现在以下四个方面:

(1)组分复杂多样、沸点差异大,导致配制中间混合液困难。

(2)原料为液相的组分多,精准加入困难。

(3)组分浓度低、高沸点组分多、存在强极性组分,极易被钢瓶内壁吸附。

(4)vocs标准气体组分多,且具有强吸附性,准确分析难度大。

传统的vocs标准气体的配制,多采用注射法,即用注射器吸取液态挥发性有机物(vocs),然后注射到标准气气瓶中,这种方式加入气瓶中的为液态,很难保证变为气态后的精度,因此精度相对较低,而且在注射过程中还会引入大量的杂质。因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。



技术实现要素:

本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足,提出一种结构简单,设计巧妙,布局合理,可直接向气瓶中充装气态的挥发性有机物,从而避免向气瓶中加入杂质、且充装精度高的液态挥发性有机物标准气体配制系统。

本实用新型的技术解决方案是:一种液态挥发性有机物标准气体配制系统,其特征在于:所述的系统包括液态储罐1,所述液态储罐1的底端设置有带有排液阀2的第一排液管路3,所述第一排液管路3通过带有出液阀4的连接管路5与气液分离罐6底端的第二排液管路7相连,所述第二排液管路7的末端也设置有排液阀2,所述气液分离罐6的顶端并联有真空管路8和气体输送管路9,所述真空管路8上设置有真空阀10和真空泵11,所述气体输送管路9设置有气液分离罐出气阀12,并且在气液分离罐出气阀12两端的气体输送管路9上还分别设置有气液分离罐压力表13和气体定量罐压力表14,所述气体输送管路9的末端与气体定量罐15的顶端相连通,气体定量罐15则通过连接在其底端的出气管路16与配气柜17相连,配气柜17通过管路与成品瓶18相连,在所述出气管路16上设置有定量出气阀19,所述气体输送管路9通过带有真空阀10的副真空管路20与真空管路8相连,同时在气体输送管路9上还连接有带有底气阀21的底气加入管路22。

本实用新型同现有技术相比,具有如下优点:

本种结构形式的液态挥发性有机物标准气体配制系统,针对标准气体行业现有技术的不足和生产设备落后的特点,重新设计了一套能够快速精确地加入液态挥发性有机物(vocs)气体的结构。它创造性地利用液态挥发性有机物(vocs)具有极强挥发性的特点,设计了一个气液分离罐,液态的挥发性有机物在该罐中会挥发出大量的气态耐压钢化玻璃材质的液体罐1、气液分离罐2、气体定量罐3,方便查看罐内vocs气体,然后再利用气体定量罐来确定vocs气体的量,从而对气体的加入量进行精确计量。利用该系统向成品瓶中充装vocs气体时,既可以避免引入其他的杂质,同时还可以保证充装的精度。并且这种气体配制系统的制作工艺简单,制造成本低廉,因此可以说它具备了多种优点,特别适合于在本领域中推广应用,其市场前景十分广阔。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1所示:一种液态挥发性有机物标准气体配制系统,它包括液态储罐1,所述液态储罐1的底端设置有带有排液阀2的第一排液管路3,所述第一排液管路3通过带有出液阀4的连接管路5与气液分离罐6底端的第二排液管路7相连,所述第二排液管路7的末端也设置有排液阀2,所述气液分离罐6的顶端并联有真空管路8和气体输送管路9,所述真空管路8上设置有真空阀10和真空泵11,所述气体输送管路9设置有气液分离罐出气阀12,并且在气液分离罐出气阀12两端的气体输送管路9上还分别设置有气液分离罐压力表13和气体定量罐压力表14,所述气体输送管路9的末端与气体定量罐15的顶端相连通,气体定量罐15则通过连接在其底端的出气管路16与配气柜17相连,配气柜17通过管路与成品瓶18相连,在所述出气管路16上设置有定量出气阀19,所述气体输送管路9通过带有真空阀10的副真空管路20与真空管路8相连,同时在气体输送管路9上还连接有带有底气阀21的底气加入管路22。

本实用新型实施例的液态挥发性有机物标准气体配制系统的工作过程如下:首先启动真空泵11,利用真空管路8和副真空管路20对本系统抽真空,待气液分离罐6和气体定量罐15全部达到深度真空状态后,停止真空泵11并关闭真空管路8和副真空管路20;向液态储罐1内加入适量的液态挥发性有机物(vocs),打开出液阀4,在重力和压力的作用下,液态储罐1底部的高纯度液态挥发性有机物(vocs)通过连接管路5进入气液分离罐6中,加入一定量后关闭出液阀4;

由于液态挥发性有机物(vocs)具有极强的挥发性,而气液分离罐6内又处于真空状态,因此液态的挥发性有机物(vocs)会快速气化,分成上层气态和下层液态,此时气液分离罐压力表13所显示的压力即为气液分离罐6中气态vocs的压力;假设温度不变,设定需加入的总体积为v,由于气体定量罐15及其连接管道的总体积是定值v0,那么加入体积为v的气体后,气体定量罐15的压力p=v/v0;

打开气液分离罐出气阀12,气态vocs通过管道进入气体定量罐15,在此过程中观察气体定量罐压力表14的读数,当压力值到达压力p后,关闭气液分离罐出气阀12,所需体积的气态vocs被精确转移到气体定量罐15内;

然后出气管路16上的定量出气阀19,气体定量罐15内的气态vocs通过配气柜17被加入到成品瓶18中,

观察气体定量罐压力表14当压力不再下降时,关闭定量出气阀19;接着打开底气阀21充入一定量的底气,充入后关闭底气阀21,再次打开气体定量罐出气阀14,气体定量罐15内的气体通过配气柜被再次加入到标气瓶中,直至气体定量罐压力表14压力再次稳定;如此反复数次,气体定量罐15内的气态vocs全被加入到成品瓶18中,加入完成。

挥发性有机物(vocs)标准气体配制完成后,打开第一排液管路3上的出液阀4,将液态储罐11中存留的挥发性有机物(vocs)排除,然后打开第一排液管路3上的排液阀2,排掉液体罐1内残余的挥发性有机物(vocs),然后打开第二排液管路7上的排液阀2,排掉气液分离罐6内残留的挥发性有机物(vocs),然后利用底气加入管路22向本系统内灌入干燥氮气,进行吹扫;再次使用时,利用真空泵11抽真空后,重复上述操作即可。

如充装的挥发性有机物(vocs)为极易吸附类,则在气体加入完成后,将本系统的各原件拆下,用水或溶剂进行清洗,清洗完成后用干燥氮气进行吹干,吹干后组装起来即可使用。


技术特征:

1.一种液态挥发性有机物标准气体配制系统,其特征在于:所述的系统包括液态储罐(1),所述液态储罐(1)的底端设置有带有排液阀(2)的第一排液管路(3),所述第一排液管路(3)通过带有出液阀(4)的连接管路(5)与气液分离罐(6)底端的第二排液管路(7)相连,所述第二排液管路(7)的末端也设置有排液阀(2),所述气液分离罐(6)的顶端并联有真空管路(8)和气体输送管路(9),所述真空管路(8)上设置有真空阀(10)和真空泵(11),所述气体输送管路(9)设置有气液分离罐出气阀(12),并且在气液分离罐出气阀(12)两端的气体输送管路(9)上还分别设置有气液分离罐压力表(13)和气体定量罐压力表(14),所述气体输送管路(9)的末端与气体定量罐(15)的顶端相连通,气体定量罐(15)则通过连接在其底端的出气管路(16)与配气柜(17)相连,配气柜(17)通过管路与成品瓶(18)相连,在所述出气管路(16)上设置有定量出气阀(19),所述气体输送管路(9)通过带有真空阀(10)的副真空管路(20)与真空管路(8)相连,同时在气体输送管路(9)上还连接有带有底气阀(21)的底气加入管路(22)。

技术总结
本实用新型公开一种液态挥发性有机物标准气体配制系统,包括液态储罐(1),所述液态储罐(1)的底端设置有带有排液阀(2)的第一排液管路(3),所述第一排液管路(3)通过带有出液阀(4)的连接管路(5)与气液分离罐(6)底端的第二排液管路(7)相连,所述第二排液管路(7)的末端也设置有排液阀(2),所述气液分离罐(6)的顶端并联有真空管路(8)和气体输送管路(9),所述真空管路(8)上设置有真空阀(10)和真空泵(11),所述气体输送管路(9)设置有气液分离罐出气阀(12),并且在气液分离罐出气阀(12)两端的气体输送管路(9)上还分别设置有气液分离罐压力表(13)和气体定量罐压力表(14)。

技术研发人员:夏红真;李福芬
受保护的技术使用者:大连大特气体有限公司
技术研发日:2020.06.12
技术公布日:2021.04.06

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