壓力溶彈的製作方法
2023-12-07 11:15:11 1
專利名稱：壓力溶彈的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種在實驗室使用的分解難溶物質的密閉壓力容器，屬於實驗室化學方法的專用設備。
在石油化工、材料科學、商品檢驗、生物醫學、食品科學、地質、冶金的分析化驗中，許多分析項目的樣品都必須先分解為溶液，然後再使用化學方法或儀器分析方法(如原子吸收光譜法，高頻電感耦合等離子體發射光譜法等)進一步測定其元素組成。由於試樣的種類千差萬別，試樣的分解方法也有許多種，使用聚四氟乙烯制的密封容器分解方法適用性較強，曾廣泛應用於分析化學的各個領域(ふんせき［日］133，1，1986)，但在加熱的過程中由於內壓升高，密封容器發生了變形而不能再用，所以後來又出現了在聚四氟乙烯內筒外面套有耐壓力的不鏽鋼外套筒的耐壓容器，即一般稱為壓力溶彈或消化罐的設備。這種壓力溶彈的優點是在升溫、升壓的操作條件下，可以較迅速地溶解在常壓下難以溶解或易揮發的試樣，操作簡便，分析時間短，不會使有害物質溢出而減少了對環境和人體的汙染。同時由於系統是密閉的，還減少了外界對分析造成的誤差，降低了分析的空白值，提高了分析的精度，因此已在眾多學科和領域內得到應用。
在國外已有多種壓力溶彈的商品，如美國Perkin－Elmer公司的Autoclave－3和Parr公司的AcidDigestionBombs，前蘇聯化學試劑和純物質研究所生產的高壓釜(ZаводскаяAаборатория8，19－20，1985)和日本柳本製造廠的AD－70溶彈(ぷんせき［日］，133，1，71－77，1986)。在國內，也有許多篇介紹文獻發表，如中國科學院化學研究所無機分析室的聚四氟乙烯燜罐(《分析化學》(試刊)，108－109，1979)，全浩的高壓消解瓶(環境科學情報1，1－6，1983)及石油化工科學研究院的RD－1型及RD－2型壓力溶彈(《石油煉製》1991年，5，50～53)都是屬於這種類型的壓力溶彈，其內筒由聚四氟乙烯或聚氟化乙烯丙烯等材質製成，為了使內筒與筒蓋間有足夠的密封性，均由金屬外套筒通過螺栓、彈簧等對內筒和筒蓋間的接觸面施以一定的予緊力，或是利用彈體和彈蓋之間的螺紋、外配一副上緊構造。此外為了使金屬的外套筒具有較好的強度，套筒壁都比較厚，這樣就使得金屬外套筒的結構複雜，重量增加，導熱性能差，操作手續複雜，增加了分析時間。
本實用新型的目的就是為了克服上述幾種現有壓力溶彈存在的不足之處，提出一種在結構上更合理的壓力溶彈，使其在密封性能及導熱性能都進一步得到改善。
為達到上述的目的，本實用新型的特徵是1、聚四氟乙烯內筒機筒蓋的接口是有密閉自緊能力的結構，不需要在蓋緊筒蓋後施加較大的予緊力，省去了在彈頂用螺栓施加壓力的相應結構。
2、作為彈體的外套筒加工成散熱性能良好的翅片形式，既保證了強度，又有得利於熱的傳遞。
3、根據近代儀器分析靈敏度高、樣品要求用量少的特點，本實用新型壓力溶彈的體積小，能節約溶解試劑的用量。
附圖
為本實用新型壓力溶彈的縱面剖視圖，
以下結合附圖詳細敘述本實用新型的結構彈蓋(1)通過螺紋可與作為外套筒的彈體(5)旋緊聯接，底託(6)的內徑較小凸起處放置於彈體(5)的底孔內。作為內筒的溶杯(4)和杯蓋(3)置於彈體(5)內並放在底託(6)上。溶杯(4)的沿口(7)呈楔形，與杯蓋(3)的凹槽錐面緊密接觸，構成自緊密閉的結構。杯蓋(3)的外柱面與彈體(5)上部內柱面接觸，杯蓋(3)的內柱面與溶杯(4)上部外柱面密切接觸，在旋緊彈蓋(1)時，通過蓋板(2)將杯蓋(3)緊壓在溶杯(4)上。
以上所說的彈蓋(1)、彈體(5)、底託(6)均由1Cr18Ni9Ti不鏽鋼材質車製成，溶杯(4)和杯蓋(3)是由聚四氟乙烯(PTFE)材質車製成。彈蓋(1)和彈體(5)外柱面滾有花紋，可使在上緊或鬆開彈蓋(1)時，手不易打滑。彈體(5)的上部有一個通孔(8)是作為防爆的洩壓孔。彈體(5)外柱面加工成翅片狀，在保持應有的強度下，有利於傳熱和散熱。
杯蓋(3)的凹槽錐面與溶杯(4)的楔形沿口緊密吻合，起了在未加熱時初始的密封作用，當隨著操作溫度的增加而溶杯(4)內的介質壓力也逐漸增加時(已裝好試樣及化學試劑的溶彈一般都放入烘箱中加熱到一定的溫度)，作用於溶杯(4)上部的壓力使溶杯(4)的楔形沿口以至溶杯(4)口的外壁和杯蓋(3)的凹槽錐面和內壁貼合更加緊密。由於彈體(5)的相應內柱面限制了溶杯柱面的徑向位移，因此隨著壓力的增大，杯蓋(3)與溶杯(4)的密封能力非但沒有降低反而有所提高，這就是在前面所說的本實用新型自緊密閉能力的特點所在。
在使用本實用新型壓力溶彈的操作時，稱取一定量的分析試樣置於清潔的溶杯(4)內，加入適量的化學試劑，蓋好杯蓋(3)，放入彈體(5)內的底託(6)上，放上蓋板(2)，將彈蓋(1)旋緊於彈體(5)上，然後放入烘箱加熱。隨著溫度升高，溶杯(4)內的壓力也在加大。在溫度和壓力的作用下，加速了分析試樣在化學試劑中的溶解。待加熱至要求的溫度並恆定在一定的時間後，從烘箱中取出溶彈，冷卻後打開溶彈，將試樣自溶杯(4)中轉移，即完成了溶樣的操作。
權利要求1.一種分解難溶物質的壓力溶彈，由耐壓力的不鏽鋼外套彈體(5)、以螺紋和彈體(5)緊密旋接的不鏽鋼彈蓋(1)、聚四氟乙烯的溶杯(4)、杯蓋(3)、蓋板(2)及不鏽鋼底託(6)等部件構成，其特徵在於(1)溶杯(4)的沿口(7)呈楔形，與杯蓋(3)呈錐面的凹槽緊密接觸，在溶杯(4)內的反應物質作用壓力下，成為自緊密閉的結構；(2)不鏽鋼外套彈體(5)加工成有良好導熱、散熱性能的翅片。
專利摘要一種在化學實驗室使用的分解難溶物質的密閉耐壓容器，由彈體、彈蓋、溶杯、杯蓋、蓋板和底託等部件構成。其密閉自緊的結構和翅片狀的彈體既保證了密封，又有利於傳熱。此外還有重量輕、強度高、便於操作等特點。這種密閉耐壓容器可以在石油化工、材料科學、商品檢測、生物醫學、食品科學等眾多領域的元素分析中得到廣泛的應用。
文檔編號B01L3/00GK2178559SQ9223126
公開日1994年10月5日 申請日期1992年8月27日 優先權日1992年8月27日
發明者王書葉, 蘇海修, 姜素玉, 付秉元, 張兆軍 申請人:中國石油化工總公司石油化工科學研究院