[实用新型]吸附剂吸附再生演示装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种吸附剂的吸附再生过程演示装置。

背景技术

吸附法是去除气态污染物的有效方法之一，但原理抽象晦涩，在教学中，学生普遍表示难以对该知识点熟练掌握，主要体现在：容易将穿透时间与吸附饱和时间混淆；对吸附传质区、饱和度等概念认识不清。演示实验是一种比较直观的教学方式，可以加深学生对理论知识的理解和认识，但现有的气态污染物的吸附净化演示装置可视化程度低，学生无法观察到吸附器的内部情况，即使部分吸附器采用透明材料能够看到内部的吸附剂，由于大部分吸附质是无色气体，仍难以直观地展示吸附的实时进展。因此，研发一种可视化吸附演示实验装置，对于提高教学效果具有重要意义。因为，实验教学具有课时短、人数多、实验需多次重复的特点，因而实验教学中的演示实验装置应高效便捷。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种吸附剂吸附再生演示装置及其演示方法，将气体吸附与微波快速再生过程结合，实现可视化教学，能够反复使用，提高实验教学的质量与效率。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种吸附剂吸附再生演示装置，空气泵经管道连接至吸附器的底部，吸附器顶部安装水蒸气检测器，吸附器整体设置在微波反应器内；

吸附器内填充吸附质含钴变色硅胶，水蒸气检测器内装有吸附质检测剂无水硫酸铜；

在管道上设置流量控制器和三通阀；

蒸气发生器由鼓泡式吸收瓶和恒温水浴锅组成，三通阀连接至鼓泡式吸收瓶的水蒸气出口与管道之间。

前述的吸附剂吸附再生演示装置，所述的吸附器为透明的圆柱型石英管反应塔，载气输入口在底部。

前述的吸附剂吸附再生演示装置，所述的水蒸气检测器是直型一球干燥管。

前述的吸附剂吸附再生演示装置，所述的蒸气发生器至吸附器之间的管道设置保温套或电热带。

前述的吸附剂吸附再生演示装置，所述的三通阀的数量为两个，均设置在流量控制器的后方，两个三通阀分别连接至鼓泡式吸收瓶顶部和侧壁的水蒸气进出口，两个三通阀之间的气体管道和蒸气发生器形成回路。

本实用新型利用含钴变色硅胶在无水情况下呈蓝色，吸附水蒸气后变为淡粉色的特点，以透明的石英管反应塔为吸附器，以干燥的含钴变色硅胶为吸附剂，以易得无污染的水蒸气为吸附质，以无水硫酸铜为水蒸气检测药剂，构建出气体吸附实验装置，吸附过程中吸附剂的颜色变化显著，清晰地反映了吸附的实时进展，可视化程度高；吸附完毕后，利用微波辐照将吸附有水的变色硅胶快速干燥，实现吸附剂的快速再生。吸附与再生循环进行，耗时少、效率高，易操作，无药剂消耗。原料价格低廉、容易获取、无环境污染，使用成本低，便于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1. 空气泵；2. 流量控制器；3. 三通阀；4. 三通阀；5. 水蒸气发生器；6. 鼓泡式吸收瓶；7. 恒温水浴锅；8. 吸附器；9. 水蒸汽检测器；10.微波反应器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例1

图1是本实用新型的结构示意图，如图1所示，提供空气的空气泵1（电磁式空气泵，型号为HP-1116）连接流量控制器2（转子式气体流量计，型号为DK800-4），流量控制器2经气体管道连接至吸附器8的底部，吸附器8内装有含钴变色硅胶；吸附器8顶部安装水蒸气检测器9，水蒸气检测器9内装有无水硫酸铜。吸附器8设置在微波反应器（型号为WBFY-201型，工作频率为2.45GHz）内。

在气体输送管道上设置三通阀3、4，用于切换吸附与再生过程水蒸汽的不同路径，三通阀3、4连接至蒸气发生器5，蒸气发生器5是由鼓泡式吸收瓶6和恒温水浴锅7（型号为HH-1）组成的，水蒸气的含量通过调节恒温水浴锅7的水温改变水蒸气饱和蒸气压来调节。三通阀3、4分别连接至鼓泡式吸收瓶6顶部和侧壁的水蒸气进出口，这样三通阀3、4之间的气体输送管道和蒸气发生器5能形成回路。

在该实施例中，吸附器8材质为石英，呈圆柱型，内径30mm，高度150mm，载气从吸附器底部输入，通过兼具承托功能的布气板后进入吸附器主体，穿过吸附器内装的变色硅胶从顶部排出，变色硅胶粒径为1~2mm。水蒸气检测器9是直型一球干燥管，直径17mm，全长50mm。

本实用新型的操作过程如下：

1）开启恒温水浴锅，设定实验要求的温度（本实施例为30℃）；