一种高温甲烷催化氧化装置的制作方法

本实用新型涉及非甲烷总烃的甲烷分离领域，更具体地说，本实用新型涉及一种高温甲烷催化氧化装置。

背景技术：

非甲烷总烃在高温环境下化学性质不稳定，而甲烷则化学性质十分稳定，为了将甲烷从样品气中分离出来实现对甲烷的测量，待测样品气体需要在高温300℃左右的环境下将非甲烷总烃高温催化成无机化合物、二氧化碳和水，而剩余的有机气体只有甲烷成份，从而实现将甲烷从样品气中分离出来测量，但是样品气有时不需要高温催化可以直接测量，不需要催化的样品气如果再通过高温催化单元则会造成非必要气体残留影响需要还原的样品气的纯度，甚至还会对催化剂有影响。因此，有必要提出一种高温甲烷催化氧化装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种高温甲烷催化氧化装置，包括：外壳、电动部、催化氧化部；所述外壳内部设有隔板，所述隔板将所述外壳分为第一空腔、第二空腔，所述电动部设置在所述第一空腔内，所述催化氧化部设置在所述第二空腔内，所述电动部与所述催化氧化部电连接，所述催化氧化部内设有择路装置。

优选的是，所述外壳底部设有四个支脚，所述第一空腔的后表面设有散热口。

优选的是，所述电动部包括：电源接口、温控面板、温控器、风扇、开关；所述电源接口设置在所述第一空腔的后表面上，所述风扇设置在所述第一空腔的内底面上，所述温控器设置在所述第一空腔的内前表面上，并与设置在所述外壳的外前表面的所述温控面板的位置相对，所述开关设置在所述外壳的外前表面上，所述开关与所述电源接口电连接，所述温控器、所述风扇、所述开关均与所述温控面板电连接，所述温控器与所述催化氧化部电连接。

优选的是，所述催化氧化部包括：高温催化单元、控温装置、所述择路装置、三通气管、进气口、出气口；所述高温催化单元、所述控温装置、所述三通气管均设置在所述第二空腔内，所述进气口、所述出气口均设置在所述第二空腔的后表面上，所述择路装置设置在所述第二空腔的前表面上，所述高温催化单元、所述控温装置均与所述温控器电连接，所述进气口与所述控温装置连通，所述控温装置与所述择路装置连通，所述择路装置与所述高温催化单元、所述三通气管连通，所述高温催化单元与所述三通气管连通，所述三通气管与所述出气口连通。

优选的是，所述控温装置包括：隔热层、加热片、缠绕管；所述隔热层设置在所述第二空腔的内表面上，所述加热片设置在底部的所述隔热层上，所述缠绕管缠绕在所述加热片外并与所述加热片之间留有间隙，所述加热片与所述温控器电连接，所述缠绕管一端与所述进气口连通，另一端与所述择路装置连通。

优选的是，所述择路装置包括：三通阀、旋钮；所述三通阀的阀门端连接在所述第二空腔的内前表面上，所述旋钮设置在所述外壳的外前表面上与所述三通阀相对，所述旋钮贯穿所述外壳的前表面与所述三通阀的阀门端连接，所述三通阀的三个端口分别与所述缠绕管、所述高温催化单元、所述三通气管连通。

优选的是，所述外壳为金属材质的，四个所述支脚为耐高温橡胶材质的。

优选的是，所述隔热层由隔热保温棉制成。

相比现有技术，本实用新型至少包括以下有益效果：

1、通过上述结构的设计，将电动部和催化氧化部分隔开，从而可以避免催化氧化反应时的高温将电动部内部的设备烧坏，同时设置在催化氧化部内的择路装置可以选择样品气是否进行催化氧化反应，规避了单一管路不进行反应时样品气对催化剂的影响以及样品气残留问题。

本实用新型所述的高温甲烷催化氧化装置，本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型所述的高温甲烷催化氧化装置的正面结构示意图。

图2为本实用新型所述的高温甲烷催化氧化装置的俯视图。

图3为本实用新型所述的高温甲烷催化氧化装置第二腔体的结构示意图。

图4为本实用新型所述的高温甲烷催化氧化装置电路连接示意图。

1为外壳、1-1为隔板、2为电动部、2-1为电源接口、2-2为温控面板、2-3为温控器、2-4为风扇、2-5为开关、3为催化氧化部、3-1为高温催化单元、3-2为控温装置、3-2-1为隔热层、3-2-2为加热片、3-2-3为缠绕管、3-3为择路装置、3-3-1为三通阀、3-3-2为旋钮、3-4为三通气管、3-5为进气口、3-6为出气口。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图4所示，本实用新型提供了一种高温甲烷催化氧化装置，包括：外壳1、电动部2、催化氧化部3；所述外壳1内部设有隔板1-1，所述隔板1-1将所述外壳1分为第一空腔、第二空腔，所述电动部2设置在所述第一空腔内，所述催化氧化部3设置在所述第二空腔内，所述电动部2与所述催化氧化部3电连接，所述催化氧化部3内设有择路装置3-3。

上述技术方案的工作原理：因为催化氧化反应需要在高温300℃左右的温度下进行，为了避免电动部2被烧坏，便通过隔板1-1将两个部分隔开，催化氧化部3内可以进行样品气的催化氧化反应同时也可以通过择路装置3-3进行线路转换，选择是否进行催化氧化反应。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，将电动部2和催化氧化部3分隔开，从而可以避免催化氧化反应时的高温将电动部2内部的设备烧坏，同时设置在催化氧化部3内的择路装置3-3可以选择样品气是否进行催化氧化反应，规避了单一管路不进行反应时样品气对催化剂的影响以及样品气残留问题。

在一个实施例中，所述外壳(1)底部设有四个支脚，所述第一空腔的后表面设有散热口。

上述技术方案的工作原理：外壳1的四个支脚起到稳固支撑的作用，将整个装置托起，避免外壳1的底面与放置平面的直接接触，因为是高温作业，所以减小了放置平面被烫坏的风险，因为催化氧化部3需要高温处理所以不需要散热口，但是电动部2需要散热口来进行降温操作，避免电动部2内部温度过高，所以才在第一空腔的后表面设置散热口。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，支脚将整个装置抬起远离放置平面，减小了放置平面被高温烫坏的风险，同时因为电动部2不同于催化氧化部3需要高温处理，相反需要避免电动部2内的温度过高，在第一空腔的后表面设置的散热口可以有效帮助电动部2降温。

在一个实施例中，所述电动部2包括：电源接口2-1、温控面板2-2、温控器2-3、风扇2-4、开关2-5；所述电源接口2-1设置在所述第一空腔的后表面上，所述风扇2-4设置在所述第一空腔的内底面上，所述温控器2-3设置在所述第一空腔的内前表面上，并与设置在所述外壳1的外前表面的所述温控面板2-2的位置相对，所述开关2-5设置在所述外壳1的外前表面上，所述开关2-5与所述电源接口2-1电连接，所述温控器2-3、所述风扇2-4、所述开关2-5均与所述温控面板2-2电连接，所述温控器2-3与所述催化氧化部3电连接。

上述技术方案的工作原理：从电源接口2-1接通电源，打开开关2-5后调节温控面板2-2便可以控制温控器2-3和风扇2-4，再通过温控器2-3来对催化氧化部3的温度进行调控，风扇2-4为电动部2提供散热的风力来源，需要说明的是电源接口2-1、温控面板2-2、温控器2-3、风扇2-4、开关2-5均为现有部件，具体型号不在赘述。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，通过调节温控面板2-2便可以控制温控器2-3和风扇2-4，再通过温控器2-3来对催化氧化部3的温度进行调控，同时风扇2-4可以为电动部2提供散热的风力来源。

在一个实施例中，所述催化氧化部3包括：高温催化单元3-1、控温装置3-2、所述择路装置3-3、三通气管3-4、进气口3-5、出气口3-6；所述高温催化单元3-1、所述控温装置3-2、所述三通气管3-4均设置在所述第二空腔内，所述进气口3-5、所述出气口3-6均设置在所述第二空腔的后表面上，所述择路装置3-3设置在所述第二空腔的前表面上，所述高温催化单元3-1、所述控温装置3-2均与所述温控器2-3电连接，所述进气口3-5与所述控温装置3-2连通，所述控温装置3-2与所述择路装置3-3连通，所述择路装置3-3与所述高温催化单元3-1、所述三通气管3-4连通，所述高温催化单元3-1与所述三通气管3-4连通，所述三通气管3-4与所述出气口3-6连通。

上述技术方案的工作原理：当样品气需要进行催化氧化反应时，样品气从进气口3-5输入进来，进来后经过控温装置3-2对样品气进行预热，避免冷凝，随后加热后的样品气通过择路装置3-3进入高温催化单元3-1进行催化氧化反应，然后再通过三通气管3-4将反应之后的样品气输送到出气口3-6；当不需要进行催化氧化反应的样品气从进气口3-5进来之后，通过择路装置3-3将样品气直接通过三通气管3-4输送到出气口3-6，由此可以实现在一台机器内是否进行催化氧化反应的切换，需要说明的是所述高温催化单元3-1为现有部件，具体型号不在赘述。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，实现了样品气是否进行催化氧化反应的线路切换。

在一个实施例中，所述控温装置3-2包括：隔热层3-2-1、加热片3-2-2、缠绕管3-2-3；所述隔热层3-2-1设置在所述第二空腔的内表面上，所述加热片3-2-2设置在底部的所述隔热层3-2-1上，所述缠绕管3-2-3缠绕在所述加热片3-2-2外并与所述加热片3-2-2之间留有间隙，所述加热片3-2-2与所述温控器2-3电连接，所述缠绕管3-2-3一端与所述进气口3-5连通，另一端与所述择路装置3-3连通。

上述技术方案的工作原理：控温装置3-2通过贴附在外壳1内表面的隔热层3-2-1来实现物理保温效果，然后加热片3-2-2由温控器2-3控制进行加热升温，围绕在加热片3-2-2外围的缠绕管3-2-3则在气体输送的时候可以吸收加热片3-2-2的热量快速升温，使样品气进行催化氧化反应之前快速升温并且防止冷凝影响测量精度。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，通过隔热层3-2-1实现被动物理保温，之后再通过加热片3-2-2实现主动升温，使整个催化氧化部3保持一个较高温度，通过缠绕管3-2-3可以在样品气输入的前期对样品气进行快速升温操作，并且防止样品气冷凝影响测量精度。

在一个实施例中，所述择路装置3-3包括：三通阀3-3-1、旋钮3-3-2；所述三通阀3-3-1的阀门端连接在所述第二空腔的内前表面上，所述旋钮3-3-2设置在所述外壳1的外前表面上与所述三通阀3-3-1相对，所述旋钮3-3-2贯穿所述外壳1的前表面与所述三通阀3-3-1的阀门端连接，所述三通阀3-3-1的三个端口分别与所述缠绕管3-2-3、所述高温催化单元3-1、所述三通气管3-4连通。

上述技术方案的工作原理：三通阀3-3-1为旋钮式阀门，通过旋钮3-3-2切换三通阀3-3-1的通路连通，三通阀3-3-1三个端口分别与缠绕管3-2-3、高温催化单元3-1和三通气管3-4连接，三通阀3-3-1所控制的通路为从缠绕管3-2-3到高温催化单元3-1的通路和从缠绕管3-2-3到三通气管3-4的通路。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，通过三角阀3-3-1将样品气的通路规划为两条，分别是从缠绕管3-2-3到高温催化单元3-1的通路和从缠绕管3-2-3到三通气管3-4的通路，通过旋钮3-3-2对通路进行切换，从而选择样品气是否进行催化氧化反应。

在一个实施例中，所述外壳1为金属材质的，四个所述支脚为耐高温橡胶材质的。

上述技术方案的工作原理和有益效果：金属材质外壳1有足够的坚固性和耐高温的特性，且采用耐高温橡胶也是为了避免外壳1过热将支脚烫化。

在一个实施例中，所述隔热层3-2-1由隔热保温棉制成。

上述技术方案的工作原理和有益效果：隔热保温棉是目前比较常用的保温隔热材料，具有良好的隔热能力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。