[实用新型]一种氧化动力学反应中改进的环境状态模拟装置

说明书

一种氧化动力学反应中改进的环境状态模拟装置，其包括系统压力控制组件、氮气和氧气含量控制组件、容器组件和连接组件的管件，系统压力控制组件包括调节压力的安全阀、压力显示器、充气阀和气囊，氮气和氧气含量控制组件包括散气盘、氮气节流阀、氧气节流阀、测氮电极和测氧电极；安全阀通过管件连通至容器组件，气囊通过管件连通至压力显示器和充气阀，散气盘设置于容器组件内且通过管件连通至容器组件外的氮气节流阀和氧气节流阀，测氮电极和测氧电极分别通过管件连通至容器组件；该装置能够混入不同含量氮气和氧气，实现一定条件下不同氮氧含量的环境状态模拟，实现系统压力精确控制和系统溶解氧、溶解氮含量实时定量控制。

技术领域

本实用新型涉及实验装置技术领域,具体而言，涉及用于矿石化学风化、矿物氧化等实验研究的一种氧化动力学反应中改进的环境状态模拟装置。

背景技术

水是连接岩石圈、大气圈和生物圈的重要介质，是各圈层物质和能量交换的载体，作为强大的地质营力，水参与了各种地质作用和生态－环境过程。水岩相互作用是近地表环境演化的驱动力，在化学与力学的耦合作用下，水岩系统发生的地下水溶质迁移和地层地质结构变化等极大地影响了地层结构的稳定性和地下水环境的演化。水岩相互作用以流体、地下水和岩石之间存在的化学或同位素的不平衡为前提，是一个非平衡地球化学过程，这种过程导致的地球化学效应与同一体系中矿物或元素间的差异行为有关，受化学反应速度和时间尺度控制。

现有实验装置公开了纯氧、纯氮或各50％的氧氮混合含量的三种实验条件的装置，更真实的水岩相互作用环境，包括不同比例和含量的氧氮含量的控制条件，而现有装置在氧氮含量上具有很大的局限性，也不能将实验系统的压力调节在精确的压力范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氧化动力学反应中改进的环境状态模拟装置，其能够混入不同比例的氮气和氧气，调节系统压力，实现一定条件下不同氮氧含量的环境状态模拟，实现系统压力精确控制和系统溶解氧、溶解氮含量实时定量控制。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种环境状态模拟装置，其包括系统压力控制组件、氮气和氧气含量控制组件、容器组件和连接组件的管件，系统压力控制组件包括调节压力的安全阀、压力显示器、充气阀和气囊，氮气和氧气含量控制组件包括散气盘、氮气节流阀、氧气节流阀、测氮电极和测氧电极；安全阀通过管件连通至容器组件，气囊设置于容器组件内，气囊通过管件连通至容器组件外的压力显示器和充气阀，散气盘设置于容器组件内且通过管件连通至容器组件外的氮气节流阀和氧气节流阀，散气盘可使用用于分散气体的部件代替，测氮电极和测氧电极分别通过管件连通至容器组件底部。

在本实用新型较佳的实施例中，上述容器组件内的氧气和氮气含量通过测氧电极和测氮电极进行测定，并通过氧气节流阀和氮气节流阀进行调节。

在本实用新型较佳的实施例中，上述环境状态模拟装置还包括控制模块，控制模块将测氧电极和测氮电极测得数据采集并通过氧气节流阀和氮气节流阀调节进气。

在本实用新型较佳的实施例中，上述容器组件为封闭式容器，容器组件内部的压力通过安全阀和充气阀进行调节。

在本实用新型较佳的实施例中，上述容器组件内的气体通过安全阀排出，充气阀通过向气囊充气调节气囊内压力。

在本实用新型较佳的实施例中，上述散气盘通过管件将氮气和氧气从容器组件外输送至内部。

在本实用新型较佳的实施例中，上述容器组件为拆卸式结构，容器组件包括可拆卸和连接的容器壳体和容器对接部。

在本实用新型较佳的实施例中，上述压力显示器和充气阀采用压力开关代替，通过压力开关设定压力值而调节气囊内压力。

在本实用新型较佳的实施例中，上述容器壳体和容器对接部之间的连接方式包括：螺纹连接、卡扣连接、螺栓连接和法兰连接中的至少一种。