发明名称 一种适用于实现固相氧控反应的实验装置
摘要 一种适用于实现固相氧控反应的实验装置,通过控制质量交换器与液态铅铋间间歇性浸没来控制液态铅铋中氧浓度。该装置的巧妙设计解决了装置的密封连接、拆卸困难等问题,它由质量交换器、波纹管、测氧仪、热电偶、密封法兰、进/出气口、罐体等部件组成。本发明采用波纹管连接密封,实现质量交换器、测氧仪、液位计的升降,这样,装置无需在高温铅铋融化状态下安装质量交换器、测氧仪等测量仪器;同时使用波纹管升降质量交换器,可以间歇性将质量交换器浸没液态铅铋中,实现罐体中液态铅铋氧浓度的控制。
申请公布号 CN103076820B 申请公布日期 2015.12.23
申请号 CN201310019545.2 申请日期 2013.01.18
申请人 中国科学院合肥物质科学研究院 发明人 吴斌;张敏;王艳青;武欣;黄群英
分类号 G05D11/13(2006.01)I 主分类号 G05D11/13(2006.01)I
代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人 成金玉
主权项 一种适用于实现固相氧控反应的实验装置,其特征在于包括:进气口(1)、抽真空口(2)、热电偶(3)、多点液位计(4)、质量交换器(5)、第二波纹管(6)、测氧仪(7)、第一波纹管(8)、出气口(9)、气压表(10)和罐体(11);所述质量交换器(5)通过第一波纹管(8)连接到法兰盘上,再通过第二波纹管(6)升降插入罐体(11)中,通过第二波纹管(6)将质量交换器(5)下端控制在液态铅铋液面之上,再间歇性通过升降第二波纹管(6)或第一波纹管(8)将质量交换器(5)控制在液态铅铋液面之下,这样通过质量交换器(5)的间歇性浸没液态铅铋中实现氧浓度的控制;所述测氧仪(7)通过卡套及管子连接在法兰盘上,多点液位计(4)通过小法兰连接在法兰盘上,热电偶(3)通过卡套及管子连接在法兰盘上,并都通过第二波纹管(6)升降插入到罐体(11)中,分别测量液态铅铋的氧浓度、插入的深度和液态铅铋的温度;所述进气口(1)、出气口(9)和抽真空口(2)直接焊接在法兰盘上与罐体(11)连通,并都配一球阀;所述气压表(10)通过法兰盘上管子连接到反应室,测量整个反应室的气压;所述多点液位计(4)具有4个液位探头,最长的液位计是与测氧仪(7)底端等高的;次长的液位计与质量交换器(5)底部等高;次短的液位计与质量交换器(5)中心等高的;最短的液位计与质量交换器顶部是等高的;可通过调节第二波纹管(6),当最短的液位计刚接触液态铅铋中,说明质量交换器(5)全部浸没液态铅铋中,当次长液位计刚离开液态铅铋液面,说明质量交换器完全脱离液态铅铋;所述质量交换器(5)包括:连接柄(A1)、外保护罩(A2)、液态铅铋出口(A3)、内保护罩(A4)、出口缓冲区(A5)、反应容器出口(A6)、液态铅铋进口(A7)、交换室(A8)、金属隔网(A9)、反应容器中PbO颗粒(A10),其中连接柄(A1)与连接杆相连,液态金属从液态铅铋进口(A7)进入到交换室(A8)透过金属隔网(A9)后到达反应容器与PbO颗粒发生氧交换,交换后液态金属再次透过下端金属隔网后通过反应容器出口(A6)进入出口缓冲区(A5),随整个质量交换器提升后从液态铅铋出口(A3)出口流出进入罐体,实现氧浓度交换;金属隔网(A9)固定在内保护罩(A4)之间;开始质量交换器整体高于液态铅铋液面,然后通过调节第二波纹管(6)或第一波纹管(8)将其全部浸没液态铅铋中,PbO与液态铅铋充分混合后再次将质量交换器提升,发生氧交换后液态铅铋从液态铅铋出口(A3)处流出进入罐体(11),达到控氧的目的。
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