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微波辐射加热防爆喷缓冲器的研制与应用

时间:2008-08-20 02:51:58  浏览:        

进入 21 世纪以来,微波辐射加热技术以其独特的优点在理化检验中得到广泛应用,缓解了低效的
经典检验方法与高效的现代分析仪器不相匹配的矛盾,为广大分析工作者提供了一种快捷高效的检测
手段。但是,由于微波可透过容器加热整个分析样品,使得蒸发不能及时弥散过剩能量,常常造成液态分析试样的爆喷现象。同时也存在着有机溶剂向室内大量耗散问题。为此,研制了一种适用于微波辐射加热的缓冲器[Ill。经过防爆喷和降低溶剂耗散的对比试验,证明该缓冲器具有良好的防爆喷效果和降低有机溶剂大量耗散功能。
1 仪器结构特点及使用方法
防爆 喷 缓 冲器分别由标准接口、缓冲管、消力刺、锥扩腔、分水头、主轴和螺旋叶片组成。它的结构特点在于:充分利用消力刺、锥扩腔、分水头和螺旋叶片来减缓和消解爆喷液体的冲力,以达到防止被加热液体爆喷和减少有机溶剂向室内扩散的目的。使用时,安装好试验装置。然后将防爆喷缓冲器插在回流管的标准接口上,接通冷凝水,按设计要求,调好微波化学反应器的相关程序,即可进
行试验。
2 工作原理
当发生爆喷时,射流遇到密集的消力刺,由于消力刺的锐缘效应,使射流产生能量损失[21。冲人锥扩腔的射流,由于锥扩腔的有效截面逐渐增加,致使流速随之减小[31;撞击到分水头的射流,其动能转换为王锦化等:微波辐射加热防爆喷缓冲器的研制与应用中的冲程高度,缓冲器的总长度为270 mm,测定值(n=10)分别为178,187,196,206,211 nun,试验 结 果 表明,当射流在无障碍物空间垂直喷射
高度为1 m时,它在缓冲器中,最高仅能冲击到180 mm,便被滞止了;即使在无障碍物空间垂直喷射
高度为3m的射流,它在缓冲器中的最大喷射高度,也仅为215 mm。试验表明,防爆喷缓冲器具有良好的消解射流能量的功能。
3.2 装配缓冲器前后溶剂耗散的对比试验
分别取丙酮、甲醇和乙醇各50M L,在微波功率525 W士5写,频率2 450 MHz下作用3 min,对比300 mm球形回流管在装配缓冲器前后溶剂的耗散量及溶剂在测量过程中转移损失。压能闭,流速因受到障碍物的滞止而停止。而绕过分水头的射流,在上冲过程中,不断地与螺旋叶片产生摩擦,被快速地耗散能量;最终射流被完全滞止。试验结果表明,防爆喷缓冲器具有显著的降低有机溶剂耗散的能。
  
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