加压湿法消解装置

技术领域

本发明涉及化学仪器技术领域，具体涉及一种加压湿法消解装置。

背景技术

现有的湿法消解方法主要包括微波消解法和电加热加压消解法，相比于微波消解法，电加热加压消解法加热更加均匀，其中电加热加压湿法消解装置在湿法消解过程中，需要将试样和消解液置于样品罐内，并放入消解加热腔内进行加热以迅速升温，由于电加热加压湿法消解装置在加热过程中通过密封组件密封，样品罐内的温度和压力不断升高增大，样品罐采用塑料制成，在进行加热升压升温时，样品罐容易受热发生膨胀变形，而且随着样品罐内压力的增加也使得样品罐容易发生变形，由于样品罐置于加热罐内，加热罐限制了样品罐径向方向的变形，导致样品罐容易沿上下方向变形，样品罐变形膨胀后厚度减薄，使得变形后的样品罐容易发生断裂而无法使用，由此导致样品罐使用寿命短，需要经常更换，不仅提高了湿法消解的成本，也样品罐断裂也容易导致样品泄漏，而且电加热湿法消解加热结束后，需要对样品罐进行降温，然而样品罐置于加热腔内，由于样品罐变形膨胀，其很难从加热件的加热罐内取出，加热件的温度较高，在消解反应结束后，加热件内具有大量的残余热量，散热慢这样也导致了加热件内的样品罐散热效率差，不利于样品罐的散热，也使得湿法消解的时间较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加压湿法消解装置，能够提高散热效率，减小消解罐的膨胀断裂，增长使用寿命，降低加压湿法消解装置的使用成本。

根据本发明实施例的加压湿法消解装置，包括：多个消解罐；隔离组件，所述隔离组件包括多个隔离罐，所述隔离罐形成有适于容纳所述消解罐的隔离腔，所述消解罐可拆卸地容纳于所述隔离腔内，所述隔离罐和所述消解罐上形成有用于在上下方向上限制所述消解罐受热膨胀的防膨胀结构；加热件，所述加热件形成有多个适于容纳所述隔离罐的加热腔，所述隔离罐可分离地设在所述加热腔内；密封组件，所述密封组件用于对所述消解罐进行密封。

根据本发明的一些实施例，所述防膨胀结构包括形成在所述消解罐上的第一限位结构和形成在所述隔离腔内的第二限位结构，所述第一限位结构止抵所述第二限位结构的下表面以防止所述消解罐受热而向上膨胀延伸。

可选地，所述防膨胀结构形成为螺纹结构，所述第一限位结构为形成在所述消解罐表面的第一螺纹，所述第二限位结构形成在在所述隔离腔内壁面且适于与所述第一螺纹配合的第二螺纹。

根据本发明的一些实施例，所述防膨胀结构形成在所述消解罐和所述隔离腔的上部。

根据本发明的一些实施例，所述隔离组件包括多个第一子隔离组件，每个所述第一子隔离组件包括至少一个所述隔离罐。所述密封组件包括多个第一子密封组件，每个所述第一子密封组件包括至少一个用于密封所述消解罐的密封盖，所述密封盖与所述第一子隔离组件的所述隔离罐一一对应。

可选地，每个所述第一子隔离组件包括多个所述隔离罐，所述第一子隔离组件还包括：支撑部，所述支撑部连接于多个所述隔离罐的外壁面；固定部，所述固定部与所述支撑部相连，用于与所述密封组件相连。

可选地，所述第一子密封组件包括密封连接部和多个所述密封盖，多个所述密封盖固设在所述密封连接部上，多个所述密封盖分别与多个所述隔离罐一一对应，所述密封连接部用于在所述密封盖密封所述消解罐时与所述固定部固定连接。

可选地，所述加压湿法消解装置还包括固定件，所述固定部设在所述支撑部的两端，多个所述隔离罐沿所述支撑部的长度方向间隔开设置，所述固定部设有适于所述固定件穿过的固定孔，所述固定件穿过所述固定孔与所述密封连接部相连。

根据本发明实施例的加压湿法消解装置，消解罐置于隔离组件的隔离罐内，隔离罐可分离地置于加热件内，这样，消解罐在高温湿法消解反应后需要进行降温时，隔离罐和其内的消解罐可从加热件内取出，从而能够提高消解罐的散热效率，提高加压湿法消解装置的湿法消解效率。而且消解罐和隔离罐上设有防膨胀结构，通过防膨胀结构能够实现对消解罐的轴向的限位，防止消解罐受热沿上下方向膨胀而发生变形，从而避免消解罐由于变形导致容易发生断裂，也能够提高消解罐的使用寿命，降低加压湿法消解装置的使用成本。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的加压湿法消解装置的一个角度的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的加压湿法消解装置的另一个角度的结构示意图；

图3是图2中沿A-A线的剖视图；

图4是根据本发明另一个实施例的加压湿法消解装置的部分结构示意图；

图5是根据本发明另一个实施例的加压湿法消解装置的隔离罐和密封组件的密封盖单独设置的结构示意图；

图6是图5中沿B-B线的剖视图；

图7是根据本发明实施例的加压湿法消解装置的隔离组件的一个角度的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的加压湿法消解装置的隔离组件的另一个角度的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的加压湿法消解装置的隔离组件的又一个角度的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的加压湿法消解装置的隔离罐的结构示意图；

图11是图10中沿C-C线的剖视图；

图12是根据本发明实施例的加压湿法消解装置的加热件的结构示意图；

图13是根据本发明实施例的加压湿法消解装置的局部剖视图。

附图标记：

100：加压湿法消解装置；

1：消解罐；

2：第一子隔离组件，21：隔离罐，22：隔离腔，23：支撑部，24：固定部，241：支撑台阶，242：预定位部，243a：固定孔，243b：定位孔，25：固定件，251：连接轴，252：第一连接部，253：第二连接部，26：定位止挡件；

3：加热件，31：加热腔；

4：第一子密封组件，41：密封盖，42：密封连接部；

5：防膨胀结构，51：第一限位结构，52：第二限位结构。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种加压湿法消解装置100作进一步详细说明。

下面参考附图描述根据本发明实施例的加压湿法消解装置100。

结合图1-图12所示，根据本发明实施例的加压湿法消解装置100可以包括多个消解罐1、隔离组件、加热件3和密封组件。

消解罐1形成为顶部敞开的腔体，用于容纳消解样品和消解液，消解样品可在消解罐1中进行湿法消解反应，多个消解罐1可安装在隔离组件上，隔离组件包括多个隔离罐21，隔离罐21形成有适于容纳消解罐1的隔离腔22，多个消解罐1可一一对应置于多个隔离腔22内，具体地，隔离腔22的顶部敞开以使得消解罐1可从顶部放入隔离腔22内，隔离腔22的形状与消解罐1的形状相适配，从而利于隔离腔22和消解罐1之间的热传递，而且消解罐1可与隔离腔22紧密贴合，这样在对消解罐1进行加热时不仅能够限定消解罐1的膨胀变形，也利于隔离腔22将热量传递至消解罐1。结合图1-图11所示，隔离罐21的形状可与消解罐1的形状大体相同，例如均可形成为中空且底部封闭的圆筒状。

加热件3形成有多个适于容纳隔离罐21的加热腔31，多个隔离罐21一一置于多个加热腔31内，在湿法消解过程中，加热件3用于对消解罐1进行加热，具体地，加热件3产生热量，加热腔31的温度升高，热量通过隔离罐21传递至消解罐1，并传递至消解罐1内待反应的消解样品和消解液，使得湿法消解反应能够在高温下进行。而且加热腔31为多个，这样加热件3可同时对多个加热件3进行加热以提高加压湿法消解装置100消解效率。

隔离罐21可分离地设在加热腔31内，即隔离罐21可置于加热腔31内，也可从加热腔31中脱离出来，这样在湿法消解反应在高温下进行时，隔离罐21置于加热腔31内以实现对消解罐1的加热，在湿法消解反应结束后进行降温时，加热件3内具有大量的残留热量，隔离罐21从加热腔31脱离出来，从而利于对消解罐1的散热。其中隔离罐21可置于空气中进行散热，也可通过散热装置对其进行散热，例如可通过风冷散热或水冷散热等，从而能够进一步地提高消解罐1的散热效率，减小消解样品的湿法消解时间，提高加压湿法消解装置100的湿法消解效率。

消解罐1可拆卸地容纳于隔离腔22内，即消解罐1能够置于隔离腔22内，也可从隔离腔22内拆卸出来，这样在消解罐1置于隔离腔22内时通过隔离腔22能够实现对消解罐1的固定，在湿法消解反应后也便于将消解罐1取出，以便于取出消解罐1内的消解样品，或者也可在消解罐1散热到一定程度后从隔离腔22内拆卸出来，以进一步地提高消解罐1的散热效率。

消解罐1在高温下进行湿法消解反应时，由于自身材料的性质，消解罐1受热容易膨胀，这样导致隔离罐21的长度在其轴向方向上受热膨胀增大。隔离罐21和消解罐1上形成有用于在上下方向(即消解罐1的轴向方向)上限制消解罐1受热膨胀的防膨胀结构5，通过防膨胀结构5能够限制消解罐1受热在上下方向的膨胀增长，具体而言，防膨胀结构5可在消解罐1的轴向方向上将消解罐1与隔离罐21进行固定连接，这样在消解罐1受热膨胀时，由于防膨胀结构5的限位作用，使得消解罐1无法向上膨胀增长，从而可避免由于消解罐1膨胀导致消解罐1部分侧壁变薄而容易发生断裂，也能够减小消解罐1的变形，提高消解罐1的使用寿命。

密封组件用于对消解罐1进行密封，通过密封组件能够同时密封多个消解罐1，使得消解罐1中的湿法消解过程能够在高于常压的条件下进行，对于密封组件的具体结构，可根据实际需要进行设置，能够对消解罐1的开口进行密封即可。

由此根据本发明实施例的加压湿法消解装置100，消解罐1置于隔离组件的隔离罐21内，隔离罐21可分离地置于加热件3内，这样，消解罐1在高温湿法消解反应后需要进行降温时，隔离罐21和其内的消解罐1可从加热件3内取出，从而能够提高消解罐1的散热效率，提高加压湿法消解装置100的湿法消解效率。而且消解罐1和隔离罐21上设有防膨胀结构5，通过防膨胀结构5能够实现对消解罐1的轴向的限位，防止消解罐1受热沿上下方向膨胀而发生变形，从而避免消解罐1由于变形导致容易发生断裂，也能够提高消解罐1的使用寿命，降低加压湿法消解装置100的使用成本。

下面结合本发明实施例的加压湿法消解装置100描述其工作过程，具体地，将试样和消解液置于消解罐1内，将消解罐1放入隔离组件的隔离罐21内，然后通过密封组件对消解进行密封，其中密封组件可与隔离组件连接固定以密封消解罐1，这样密封组件、隔离组件和消解罐1可形成为一个整体，最后将隔离组件、消解罐1等一起放入加热件3的加热腔31内，通过加热件3对隔离罐21和消解罐1进行加热，热量在加热件3、隔离罐21和消解罐1依次传递，在加热完成后，可将隔离组件、密封组件和消解罐1整体取出，这样使得隔离组件和消解罐1能够脱离加热件3进行散热，隔离罐21相比加热件3储热小，且相对散热面积大，从而能够加快消解罐1散热效率，当散热到一定温度或一定时间后，可将密封组件和消解罐1与隔离组件分离以将消解罐1从隔离罐21内取出，由此可大大减少消解罐1的散热时间，提高散热效率。

对于加热件3，如图12所示，加热件3可形成为板状结构，加热腔31形成在加热件3内且沿加热件3的厚度方向延伸。如图1-图9所示，隔离罐21形成筒状结构且适于置入加热腔31内；可选地，隔离罐21可形成为金属件，进一步地隔离罐21和加热件3可采用相同的材料制成，从而有利于隔离罐21与加热件3隔离罐21和加热件3之间的热传递。

在本发明的一些实施例中，结合图3、图6、图7-图11所示，防膨胀结构5包括形成在消解罐1上的第一限位结构51和形成在隔离腔22内的第二限位结构52，第一限位结构51止抵所述第二限位结构52的下表面以防止消解罐1受热而向上膨胀延伸，换言之，防膨胀结构5可以包括第一限位结构51和第二限位结构52，第一限位结构51形成在消解罐1的外表面上，第二限位结构52形成在隔离腔22的内壁面上，消解罐1置于隔离腔22内时，第一限位结构51止抵第二限位结构52的下表面，这样，通过第二限位结构52和第一限位结构51的配合可在上下方向上对消解罐1进行限位，从而能够防止消解罐1受热而向上膨胀延伸，以限制消解罐1的受热膨胀。

在本发明的一些示例中，结合图6-图11所示，防膨胀结构5形成为螺纹结构，第一限位结构51形成为在消解罐1表面的第一螺纹，第二限位结构52形成在隔离腔22内壁面且适于与第一螺纹配合的第二螺纹，由此，消解罐1置于隔离腔22内时，第一螺纹与第二螺纹的螺纹连接，从而不仅能够在轴向上对消解罐1的受热膨胀进行限制，也能够将消解罐1固定在隔离腔22内，而且能够增加消解罐1和隔离罐21的热传递面积。

在本发明的一些实施例中，结合图6-图7以及图9和图11所示，防膨胀结构5形成在消解罐1和隔离腔22的上部，消解罐1受热膨胀时，通常消解罐1的上部即邻近开口的部分容易膨胀而对的消解罐1的壁厚变薄，从而容易发生断裂，将防膨胀结构5形成在对应设在消解罐1的上部，能够更好地避免由于膨胀导致消解罐1的断裂，也能够简化消解罐1的结构。在如图6所示的示例中，防膨胀结构5形成为螺纹结构，螺纹结构形成在消解罐1的上部且邻近消解罐1的顶部开口。

在本发明的一些实施例中，隔离组件可以包括多个第一子隔离组件2，每个第一子隔离组件2包括至少一个隔离罐21，换言之，每个第一子隔离组件2可以包括一个隔离罐21或者多个隔离罐21，密封组件包括多个第一子密封组件4，每个第一子密封组件4包括至少一个用于密封消解罐1的密封盖41，第一子密封组件4的密封盖41分别与第一子隔离组件2的隔离罐21的一一对应设置，第一子密封组件4用于密封第一子隔离组件2内的消解罐1，这样隔离组件和密封组件包括多个子部件，多个第一子隔离组件2和多个第一子密封组件4一一对应配合，不仅方便密封组件与隔离组件的连接，也便于密封组件与隔离组件以及多个消解罐1的对准装配密封。

在本发明的一个具体示例中，每个第一子隔离组件2包括多个隔离罐21，第一子隔离组件2还包括支撑部23和固定部24，支撑部23连接于多个隔离罐21的外壁面，固定部24与支撑部23相连，用于与密封组件相连。这样支撑部23能够连接支撑多个隔离罐21，使得多个隔离罐21能够集成为一体，以便于多个隔离罐21的移动和置入以及脱离加热腔31，固定部24与密封组件相连，在密封组件密封消解罐1的开口后，可将密封组件与固定部24固定以提高密封效果。可选地，支撑部23、固定部24和多个隔离罐21可一体成型。

其中多个隔离罐21的设置可与加热件3上加热腔31的位置对应，例如第一子隔离组件2的多个隔离罐21成排设置，多个隔离罐21可与加热件3上的成排或者成列的多个加热腔31对应，第一子密封组件4的多个密封盖41与多个隔离罐21一一对应设置。第一子隔离组件2与第一子密封组件4密封连接后放入加热腔31内进行加热。

具体地，第一子密封组件4包括密封连接部42和多个密封盖41，多个密封盖41固设在密封连接部42上，多个密封盖41分别与多个隔离罐21一一对应，密封连接部42连接多个密封盖41以连接支撑多个密封盖41，第一子密封组件4与第一子隔离组件2密封配合时，多个密封盖41分别与多个隔离罐21内的消解罐1对应密封，密封连接部42与固定部24固定连接，从而能够实现第一子密封组件4与第一子隔离组件2的密封连接。

如图1-图4所示，加压湿法消解装置100还包括固定件25，固定部24设在支撑部23的两端，多个消解罐1沿支撑部23的长度方向间隔开设置，固定部24设有适于固定件25穿过的固定孔243a，固定孔243a贯穿固定部24，固定件25穿过固定孔243a与密封连接部42相连，通过固定件25从而能够将固定部24与密封连接部42固定，结构简单且方便固定连接。结合图1-图4以及图7-图9所示，密封连接部42可形成为板状且能够放入两个固定部24之间，两个固定部24朝向彼此的一侧均形成有支撑台阶241，密封连接部42可支撑在支撑台阶241上，固定孔243a可以为多个，例如如图7-图9所示，固定孔243a可沿水平方向延伸设置且为两个。

如图13所示，加压湿法消解装置100还包括定位止挡件26，固定部24设有定位孔243b，定位孔243b沿上下方向延伸且与固定孔243a连通，固定件25包括穿过固定孔243a与密封连接部42相连的连接轴251和与连接轴251相连的固定座，固定件25穿设在固定孔243a内时，固定座位于固定部24的外侧，连接轴251包括相连的第一连接部252和第二连接部253，第一连接部252适于穿过固定孔243a与密封连接部42相连，第一连接部252和第二连接部253的半径不同且同轴设置，第二连接部253的半径小于第一连接部252的半径，这样第一连接部252和第二连接部253的连接处可形成定位台阶，第一连接部252穿过固定孔243a与密封连接部42相连时，第一连接部252与第二连接部253的连接处位于在朝向固定部42的外部的方向上且不超出定位孔243b，也就是说，定位止挡件26伸入定位孔243b时止抵第二连接部253，定位台阶位于定位止挡件26的一侧，通过定位止挡件36可防止固定件25从固定孔243a向外脱离，以提高密封连接42和固定部24的固定效果。

进一步地，支撑台阶241上还可设有预定位部242，预定位部242可形成在垂直设在支撑台阶241上的定位柱，密封连接部42设有与预定位部242对应的预定位孔，通过预定位部242和预定位孔能够实现密封连接部42和固定部24的预定位安装。

当然可以理解的是，例如如图5-图6所示，每个隔离罐21也可以单独设置，多个隔离罐21之间彼此不连接，密封组件包括多个密封盖41，每个密封盖41分别与每个隔离罐21相连以密封其内的消解罐1，密封盖41与隔离罐21密封连接后可直接放入加热腔31内。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。