一种维持Nafion高效除水的套管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种维持Nafion高效除水的套管,该套管通过把水分从一股气流转移至另一股反向吹扫的气流。水分子通过Nafion膜壁渗透，然后蒸发至吹扫气体中。两股气流中水的浓度差驱动了这一反应。同时根据套管的逐渐变小的内径，使经过套管的干燥气体流速逐渐增大，从而更加高效快速地干燥空气或气体。该套管包括一根不锈钢管，外径相同，内径逐渐缩小。不锈钢管两端接头处和金属螺丝上分别有一个小孔连接快接头，用于吹扫气和样品气的进入以及排出。吹扫气和需要除湿的样品气反向进入。该装置能够实现样品气的快速高效除湿，避免水汽对质谱检测样品时，由于竞争电离对结果产生的影响。

A kind of casing to maintain Nafion efficient water removal

【技术实现步骤摘要】
一种维持Nafion高效除水的套管
本技术设计了一种用于维持nafion持续高效除水的套管装置。该套管通过把水分从一股气流转移至另一股反向吹扫的气流，就像是一个管壳式的热转换器转移热量。吹扫气和需要除湿的样品气反向进入。同时根据套管的逐渐变小的内径，使经过套管的干燥气体流速逐渐增大，从而更加高效快速地干燥空气或气体。该装置能够实现样品气的快速高效除湿，避免水汽对质谱检测样品时，由于竞争电离对结果产生的影响。
技术介绍
湿度是影响各种分析方法性能的重要因素：一方面，高含量的水汽会影响分析仪器的重要部件，如损坏电子轰击电离源的灯丝和气相色谱的柱子；另一方面，高湿度的水汽会使分析检测过程变得更复杂，如降低离子迁移谱的检测灵敏度，改变质子转移反应电离源中待测物质的特征峰种类和强度。例如在检测人体呼出气的实验中，人体呼出气中水汽的绝对含量高达6％，在37℃的体温条件下，相对湿度(RH)达到100％。这就对检测呼出气中痕量物质及达到准确定量带来了困扰。除了呼出气体为高湿样品外，实际环境气体也往往具有湿度大的特点，因此在需要准确定量及测试时，有必要去除样品的湿度，消除水汽对实验结果的影响。
技术实现思路
本技术设计了固定Nafion的套管，目的是解决样品气因湿度太大，和目标分子竞争电离，抑制对目标分子的检测，并且影响对目标分子准确定量的问题，优点是套管内径使用逐渐变小的方式，相比于传统内径相同的套管，在一定的吹扫气流速下，通过内径变小产生的阻力，使吹扫气在套管内的流速逐渐变大，获得更好的除湿效果；甚至用小流速的吹扫气，达到其他套管用大流速吹扫气才能达到的除湿效果，节省资源。所述Nafion干燥管穿套于不锈钢管中，不锈钢管的二端分别与Nafion干燥管外壁面间密闭连接，不锈钢管的内径从一端向另一端逐渐缩小；Nafion干燥管一端为待干燥样品气的进气口，另一端为干燥过的样品气出气口，于靠近出气口侧的不锈钢管上设有吹扫气入口，于靠近进气口侧的不锈钢管上设有吹扫气出口。二个中部带通孔的金属螺帽，二个中部带通孔的金属接头；不锈钢管的二端分别经金属螺帽的通孔穿入金属接头的中部通孔内，金属螺帽(4)通过其通孔内壁面上的螺纹与金属接头一端外壁面上的螺纹相螺合，于金属螺帽与金属接头之间设有穿套于不锈钢管外部的金属卡套；Nafion干燥管的二端分别经不锈钢管二端穿入金属接头的中部通孔内，于金属接头的中部通孔内远离不锈钢管的一端端口内壁面上设有内螺纹，于靠近端口的内壁面上沿径向设有一内部放置有密封O圈的环状凹槽，一中部带通孔的、带外螺纹的金属螺丝与金属接头端口相螺合，金属螺丝与金属接头通过密封O圈密封；金属螺丝中部通孔与Nafion干燥管外壁面间密闭连接；进一步使得不锈钢管的二端分别与Nafion干燥管外壁面间密闭连接；于金属接头的侧壁面上设有与中部通孔相连通的作为吹扫气进口或出口的通孔。于二个金属螺丝中部通孔远离Nafion干燥管一端、金属接头外部的吹扫气进口或出口处分别设有快接头；样品气通过快接头进入Nafion干燥管中，此时一定流速的吹扫气通过快接头进入不锈钢管中，将样品气中的水汽带走，并经过快接头排出；此时干燥过的样品气通过快接头排出，进入仪器中进行检测。不锈钢管是上、下两端开口的中空圆筒状结构，内径从一端向另一端逐渐缩小，套在Nafion干燥管外作为吹扫气的流路；通过缩小的内径增加吹扫气的阻力，实现更加高效的除水。金属接头一端通过金属螺帽与卡套将不锈钢管固定住，套在Nafion干燥管外；中部开通孔处与快接头相连，作为吹扫气的入口与出口；另一端通过自制金属螺丝与密封O圈将Nafion干燥管牢牢的固定住；金属螺丝再与快接头相连，作为样品气的出入口。不锈钢管和金属接头之间由金属卡套密封；金属螺丝和金属接头之间通过橡胶O圈密封，以增强吹扫气的压力，达到更高效除水的目的。附图说明图1为一种维持Nafion高效除水的套管的结构示意图之一；图2为一种维持Nafion高效除水的套管的结构示意图之一；图3为一种维持Nafion高效除水的套管的结构示意图之二。一根Nafion干燥管(1)，一根内径逐渐变小的不锈钢管(2)，一个自制的金属接头(3)，金属螺帽(4)，自制金属螺丝(5)，用于固定Nafion干燥管的O圈(6)，金属卡套(8)以及快接头。样品气通过第二快接头(7-2)进入Nafion干燥管中，此时一定流速的吹扫气通过第四快接头(7-4)进入不锈钢管(2)中，将样品气中的水汽带走，并经过第三快接头(7-3)排出。此时干燥过的样品气通过第一快接头(7-1)排出，进入仪器中进行检测。具体实施方式所述Nafion干燥管穿套于不锈钢管2中，不锈钢管2的二端分别与Nafion干燥管外壁面间密闭连接，不锈钢管2的内径从一端向另一端逐渐缩小；Nafion干燥管一端为待干燥样品气的进气口，另一端为干燥过的样品气出气口，于靠近出气口侧的不锈钢管2上设有吹扫气入口，于靠近进气口侧的不锈钢管2上设有吹扫气出口。二个中部带通孔的金属螺帽4，二个中部带通孔的金属接头3；不锈钢管2的二端分别经金属螺帽4的通孔穿入金属接头3的中部通孔内，金属螺帽4通过其通孔内壁面上的螺纹与金属接头3一端外壁面上的螺纹相螺合，于金属螺帽4与金属接头3之间设有穿套于不锈钢管2外部的金属卡套8。Nafion干燥管的二端分别经不锈钢管2二端穿入金属接头3的中部通孔内，于金属接头3的中部通孔内远离不锈钢管2的一端端口内壁面上设有内螺纹，于靠近端口的内壁面上沿径向设有一内部放置有密封O圈6的环状凹槽，一中部带通孔的、带外螺纹的金属螺丝5与金属接头3端口相螺合，金属螺丝5与金属接头3通过密封O圈6密封。金属螺丝5中部通孔与Nafion干燥管外壁面间密闭连接；进一步使得不锈钢管2的二端分别与Nafion干燥管外壁面间密闭连接；于金属接头3的侧壁面上设有与中部通孔相连通的作为吹扫气进口或出口的通孔。于二个金属螺丝5中部通孔远离Nafion干燥管一端、金属接头3外部的吹扫气进口或出口处分别设有快接头。样品气通过第二快接头7-2进入Nafion干燥管中，此时一定流速的吹扫气通过第四快接头7-4进入不锈钢管2中，将样品气中的水汽带走，并经过第三快接头7-3排出；此时干燥过的样品气通过第一快接头7-1排出，进入仪器中进行检测。不锈钢管2是上、下两端开口的中空圆筒状结构，内径从一端向另一端逐渐缩小，套在Nafion干燥管外作为吹扫气的流路；通过缩小的内径增加吹扫气的阻力，实现更加高效的除水。金属接头3一端通过金属螺帽与卡套将不锈钢管2固定住，套在Nafion干燥管1外；中部开通孔处与快接头相连，作为吹扫气的入口与出口；另一端通过自制金属螺丝5与密封O圈6将Nafion干燥管牢牢的固定住；金属螺丝5再与快接头相连，作为样品气的出入口。不锈钢管2和金属接头3之间由金属卡套密封；金属螺丝5和金属接头3之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种维持Nafion高效除水的套管，其特征在于：包括一根除水用的Nafion干燥管(1)，所述Nafion干燥管穿套于不锈钢管(2)中，不锈钢管(2)的二端分别与Nafion干燥管外壁面间密闭连接，不锈钢管(2)的内径从一端向另一端逐渐缩小；Nafion干燥管一端为待干燥样品气的进气口，另一端为干燥过的样品气出气口，于靠近出气口侧的不锈钢管(2)上设有吹扫气入口，于靠近进气口侧的不锈钢管(2)上设有吹扫气出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种维持Nafion高效除水的套管，其特征在于：包括一根除水用的Nafion干燥管(1)，所述Nafion干燥管穿套于不锈钢管(2)中，不锈钢管(2)的二端分别与Nafion干燥管外壁面间密闭连接，不锈钢管(2)的内径从一端向另一端逐渐缩小；Nafion干燥管一端为待干燥样品气的进气口，另一端为干燥过的样品气出气口，于靠近出气口侧的不锈钢管(2)上设有吹扫气入口，于靠近进气口侧的不锈钢管(2)上设有吹扫气出口。


2.根据权利要求1所述的套管，其特征在于：二个中部带通孔的金属螺帽(4)，二个中部带通孔的金属接头(3)；不锈钢管(2)的二端分别经金属螺帽(4)的通孔穿入金属接头(3)的中部通孔内，金属螺帽(4)通过其通孔内壁面上的螺纹与金属接头(3)一端外壁面上的螺纹相螺合，于金属螺帽(4)与金属接头(3)之间设有穿套于不锈钢管(2)外部的金属卡套(8)；
Nafion干燥管的二端分别经不锈钢管(2)二端穿入金属接头(3)的中部通孔内，于金属接头(3)的中部通孔内远离不锈钢管(2)的一端端口内壁面上设有内螺纹，于靠近端口的内壁面上沿径向设有一内部放置有密封O圈(6)的环状凹槽，一中部带通孔的、带外螺纹的金属螺丝(5)与金属接头(3)端口相螺合，金属螺丝(5)与金属接头(3)通过密封O圈(6)密封；
金属螺丝(5)中部通孔与Nafion干燥管外壁面间密闭连接；进一步使得不锈钢管(2)的二端分别与Nafion干燥管外壁面间密闭连接；
于金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海洋，陈璇，花磊，王爽，李函蔚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21