有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置的制作方法

本技术涉及放射性样品制取领域，具体涉及有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置的结构改进。

背景技术：

1、在对可燃样品包括有机物、土壤、建材等材料内所含的放射性氚和碳-14经行测量时，目前普遍采用氧化燃烧的方法，即将样品在燃烧炉中高温燃烧，使其中的氚和碳-14转化为水蒸汽和二氧化碳。

2、目前，有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置通常包括用于可燃物样品进行氧化反应的反应工作管、用于对反应工作管进行加热的氧化燃烧炉和用于对可燃物氧化反应所产生气体进行回收取样的吸收装置。可燃物样品置于反应工作管内，反应工作管连通氧气进气管和氮气进气管；氧化燃烧炉内部空间被保温板分隔成样品放置区和催化反应区，反应工作管置于氧化燃烧炉内并穿过样品放置区和催化反应区。催化反应区、样品放置区分别对应设有第一温控器、第二温控器，第一温控器、第二温控器分别通过设于其上的电热丝控制催化反应区、样品放置区的内部温度，实现可燃物样品在氧化燃烧炉内的氧化燃烧，生成含氚、碳-14的二氧化碳和水，最终经反应工作管的出气口导入吸收装置内进行收集。

3、现有技术中，有机氚碳样品制品用氧化燃烧装置仍存在一些问题，比如可燃样品在氧化燃烧炉内直接进行燃烧，很容易燃烧不充分，燃烧后的气体产物成分复杂，其中co和ch4含量高，co和ch4及其他复杂成分进入催化反应区后使得催化剂催化负担加重，很容易造成催化剂失效，催化氧化不完全，使得进入吸收装置内的产物中氚和碳-14含量低，难以分析。

技术实现思路

1、本实用新型提出一种有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，可以解决现有技术中样品燃烧不充分的问题。

2、为达到解决上述技术问题的目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：一种有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，包括氧化燃烧炉、加热装置和吸收装置，所述氧化燃烧炉连接有进气管和出气管，所述氧化燃烧炉的内部空间被分割有样品放置区和催化反应区，所述催化反应区内设有催化剂；

3、所述样品放置区被分割有第一空间和第二空间，样品置于所述第一空间内，所述第一空间与所述催化反应区连通，所述第一空间具有将所述第一空间和所述第二空间连通的通气孔，所述第二空间具有与所述进气管连通的二次燃烧进气孔，氧气依次经所述进气管、所述二次燃烧进气孔、所述第二空间、所述通气孔进入所述第一空间内，使所述第一空间内的样品热解产物燃烧，燃烧后产物进入所述催化反应区。

4、所述样品放置区内设有直筒状的燃烧器，所述第一空间为所述燃烧器的筒内空间，所述样品放置区内剩余空间为所述第二空间，所述燃烧器的一端贯通且伸向所述催化反应区以使所述第一空间与所述催化反应区连通，所述通气孔形成在所述燃烧器的周向侧面上。

5、所述第一空间具有与所述进气管连通的一次燃烧进气孔，氧气还能依次经所述进气管、所述一次燃烧进气孔进入所述第一空间内，使所述第一空间内的样品热解产物燃烧。

6、所述燃烧器的另一端具有端板，所述端板位于所述样品放置区外部，所述一次燃烧进气孔形成有所述端板上。

7、所述样品放置区和所述催化反应区沿所述氧化燃烧炉的轴向排列，且与所述氧化燃烧炉同轴设置；所述样品放置区具有与所述燃烧器的端板位于同一端的第一端以及与所述燃烧器的贯通端位于同一端的第二端；所述燃烧器插设在所述样品放置区内，所述端板位于所述样品放置区的第一端外部，所述燃烧器的贯通端经所述第二端伸入所述催化反应区内；所述第二空间为所述燃烧器的外壁与所述样品放置区的内壁之间的夹层空间。

8、所述二次燃烧进气孔设在所述样品放置区的第一端上，所述端板上形成有遮挡部，所述燃烧器可相对所述样品放置区转动，以使所述遮挡部可改变对所述二次燃烧进气孔的遮挡面积。

9、所述一次燃烧进气孔的面积小于所述二次燃烧进气孔的面积，以使进入所述第二空间的氧气压力大于进入所述第一空间内的氧气压力。

10、所述氧化燃烧炉的内部空间还被分割有进气区，所述进气区将所述进气管与所述第一空间连通，所述进气区还将所述进气管与所述第二空间连通。

11、所述加热装置包括对所述样品放置区进行加热的第一加热装置和对所述催化反应区进行加热的第二加热装置，所述第一加热装置为微波加热装置。

12、所述第二加热装置为电加热装置。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和积极效果：

14、本实用新型一种有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，包括氧化燃烧炉、加热装置和吸收装置，加热装置对所述氧化燃烧炉进行加热，吸收装置用于吸收氧化燃烧后的产物，氧化燃烧炉的内部空间被分割有样品放置区和催化反应区，样品放置区被分割有第一空间和第二空间，样品置于第一空间内使其可以在加热装置的加热下进行热解，氧气可经进气管、二次燃烧进气孔、第二空间、通气孔进入第一空间内，使第一空间内的样品热解产物燃烧，燃烧后产物进入催化反应区进行进一步氧化催化燃烧，即样品在样品放置区内进行热解和燃烧，热解产物为气体，相比固体样品燃烧，气体易燃烧，可提高燃烧充分性，进而使得燃烧产物在催化反应区氧化更加充分，提高进入吸收装置内的产物中氚和碳-14的含量。

技术特征：

1.一种有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，包括氧化燃烧炉、加热装置和吸收装置，所述氧化燃烧炉连接有进气管和出气管，所述氧化燃烧炉的内部空间被分割有样品放置区和催化反应区，所述催化反应区内设有催化剂；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

7.根据权利要求3所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，其特征在于：所述第二加热装置为电加热装置。

技术总结
本技术提出一种有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置，可以解决现有技术中样品燃烧不充分的问题。所述有机氚碳样品制取用氧化燃烧装置包括氧化燃烧炉、加热装置和吸收装置，氧化燃烧炉的内部空间被分割有样品放置区和催化反应区，样品放置区被分割有第一空间和第二空间，样品置于第一空间内，第一空间具有通气孔，氧气依次经进气管、二次燃烧进气孔、第二空间、通气孔进入第一空间内，使第一空间内的样品热解产物燃烧，燃烧后产物进入催化反应区。本实用新可提高燃烧充分性，进而使得燃烧产物在催化反应区氧化更加充分，提高进入吸收装置内的产物中氚和碳‑14的含量。

技术研发人员：张燕,孙昭,黄飞,李亚全,朱万超,冯国通
受保护的技术使用者：青岛核兴生化科技有限公司
技术研发日：20221202
技术公布日：2024/1/12