[发明专利]一种聚合物燃烧过程实时在线联合分析装置在审

专利信息
申请号: 202310379512.2 申请日: 2023-04-11
公开(公告)号: CN116482289A 公开(公告)日: 2023-07-25
发明(设计)人: 付腾;王玉忠;宋玄;郭德明 申请(专利权)人: 四川大学
主分类号: G01N31/12 分类号: G01N31/12
代理公司: 成都华复知识产权代理有限公司 51298 代理人: 麦迈
地址: 610065 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 聚合物 燃烧 过程 实时 在线 联合 分析 装置
【权利要求书】:

1.一种聚合物燃烧过程实时在线联合分析装置,其特征在于其组成主要包括燃烧模块、燃烧气相产物采集模块、量热模块及烟气输送管道系统;该装置用于聚合物真实燃烧行为实时在线分析,对材料的燃烧行为与阻燃性能进行表征,并能同时获取聚合物燃烧时的燃烧气相产物精细化学结构信息和烟尘信息;

其中,所述燃烧模块主要是由锥形加热组件、点火器、燃烧盒、称重传感器构成;所述燃烧模块可使1~1000g的燃烧样品进行燃烧,并释放烟气,锥形加热组件输出热量为0~100kW/m2,燃烧样品通过燃烧盒进行放置和固定,称重传感器可称量样品和燃烧盒的总质量,称量精度不低于0.1g;

所述燃烧气相产物采集模块主要是由采样管、伴热管、过滤件和液冷部件构成;所述采样管和过滤件耐受温度为室温~1500℃的火焰温度,所述伴热管可耐受室温~600℃的烟气,所述液冷部件可将采集的燃烧气相产物降温至-50~100℃;所述过滤件将烟气中的燃烧颗粒物进行过滤去除;

所述量热模块由氧气分析组件、二氧化碳气体分析组件和一氧化碳气体分析组件构成,实时输出氧气浓度XO2,二氧化碳浓度XCO2和一氧化碳浓度XCO三个参数,各组件的响应时间(t90)小于10秒,重复性±0.1%,监测氧气的浓度范围为0~50%,监测二氧化碳的浓度范围为0~20%,监测一氧化碳的浓度范围为0~2%;

所述烟气输送管道系统主要是由引风罩、烟气输送管道、风机、流量计及排烟管道构成,所述引风罩设置于燃烧模块锥形加热组件上方,且引风罩的进风端朝向于锥形加热组件,所述引风罩的出端与烟气输送管道的进端连通,所述烟气输送管道的出端与风机的进风端连通,所述风机的出风端与排烟管道的进端连通,所述流量计设置于烟气输送管道或排烟管道;所述流量计实时输出烟气质量流量ms

所述燃烧气相产物采集模块设置于烟气输送管道上,且采集进样端与烟气输送管道内部连通,采集出样端与量热模块的进样端连通。

2.根据权利要求1所述聚合物燃烧过程实时在线联合分析装置,其特征在于:

所述燃烧模块由锥形加热组件、转动式电火花点火器、样品燃烧盒、称重传感器及承重支架构成;称重传感器设置于样品燃烧盒底部,且两者互相接触;转动式电火花点火器设置于样品燃烧盒上方固定间距位置,使得两者互不接触;锥形加热组件安装于转动式电火花点火器上方固定间距位置,使得两者互不接触;所述锥形加热组件、转动式电火花点火器、样品燃烧盒、称重传感器分别由承重支架进行固定。

3.根据权利要求1所述聚合物燃烧过程实时在线联合分析装置,其特征在于:

所述氧气分析组件、二氧化碳气体分析组件和一氧化碳气体分析组件,分别主要由激光控制器、激光二极管、激光光强检测元件、样品池构成,通过激光控制器和激光二极管,形成激光束,在激光光强检测元件上进行谱线强度探测;通过将需分析的燃烧气相组分通入样品池,在样品池中,激光产生的特征谱线的强度会发生变化,进而实时获得气体的浓度。

4.根据权利要求1所述聚合物燃烧过程实时在线联合分析装置,其特征在于:所述烟气输送管道的内径为10~40cm,长度为0.5~2.0m,长久耐温不低于500℃;所述风机的流量为0~200L/s;所述燃烧气相产物采集模块设置于烟气输送管道距进端三分之一至五分之四处;所述烟气输送管道内设置有稳流板。

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