山东辐测生物技术有限公司

大容量生物样品碳化灰化一体装置

标准依据：

GB/T 16145《生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》

GB14883.1—2016 《食品安全国家标准 食品中放射性物质检验 总则》

HJ 815-2016《水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法》

HJ 816-2016《水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法》

其他放射化学分析中需要生物灰的检测标准

仪器概述                                                    

在生物样品的实验室放射性检测过程中，由于极微量和痕迹量的放射性物质可能会产生严重的辐射后果，所以要富集大量的样品进行分析，也就是首先进行样品的灰化，制作生物灰。放射性检测的灰化过程与普通的灰分制备的重要不同在于前者要严格控制样品在灰化过程中的温度并且不能有明火以防止核素的升华和逸出（例如Cs137样品的灰化温度不宜超过400℃）。山东辐测公司运用自己掌握的核心技术在整合业内优势资源的基础上，打造了FC3000大容量生物样品碳化灰化一体装置。该设备可以使生物样品的干燥、炭化、灰化在一个容器内一次完成，相比传统的烘箱、电热板、马弗炉转移的方式大大节约了时间和劳动。

高温系统使物料在一个连续的流程中完成干燥、碳化、灰化三个工艺过程。其中，脱水干燥阶段，快速完成低温条件下的脱水，避免传统干燥条件下，过长的时间和高温对核素升华和漂移的影响。热解碳化阶段，失水干燥的物料，在贫氧状态下，继续受热发生热解反应，气体排出，直至全部碳化。灰化阶段，设备进入空气，高温碳化物开始氧化分解，直至全部灰化。干燥、炭化、灰化连续完成，系统自动控制干燥、炭化、灰化全过程。

大容量生物灰化炉连接尾气净化系统。尾气净化系统主要由冷凝器、高压静电光解复合式净化器、风机等部分组成。

FC3000大容量生物样品碳化灰化一体装置

技术参数及要求

-性能特点:

1. 设备组成:主要由微波源、风机、测温系统、电器控制系统其他附件组成。

2. 高性石英坩埚:容量 10L/20 L， O~1000℃ 可骤冷骤热，无较裂、无落粉。

3. 封闭式大容积处理系统，可以一个连续流程完成传统处理工艺，干燥脱水、炭化、灰化三个处理阶段，一套系统可以完成传统三个仪器的工作流程，节省物料搬运过程，使用便捷，环境良好。

4. 鲜样灰化完成时间在30小时左右，同时为植物样品（叶菜类）时约10小时左右。

5. 碳化灰化一体机，内部采用封闭洁净石英坩埚，石英材质"核本底"较低，对待测物品无污染:且封闭石英空腔，利于焦油类挥发物回流，进行二次热解，相对于传统三步法，具有更少的气态产物挥发量，所以核素物质逸失率较低，测试数据更准确。

6. 碳化灰化系统，以石英腔为处理中心，采用集中文丘里负压尾气处理技术，适合统一排放，设备表面无异味逸出:同时用户可以选配烟气净化装置，进一步减少现场操作过程尾气的异味感，改善操作环境。

7. 不同核素对应温度有不同的要求，通过 PLC 控制微波系统可以实现物料的精确控温，从而减少高温条件下核素升华挥发的可能性，本一体机的安全系统以全面保护操作者为设计理念，安全措施兼顾电气、机械、高温防护、微波防护、异味气体处理以及操作安全。

- 主机:

〉供电电源 380V  50Hz

〉微波参数:

(1)微波功率:额定功率 4000W 2450MHz;

(2)微波调节范围 0--- 4000W 闭环 PID 功率控制，线性可调，无级非脉冲式连续微波功率输出，程控自动调整:

(3)加热方式:微波、辅热双重作用，微波加热与辅助加热协同工作，灰化更*、更均匀:

(4) 微波源采用多磁控管组合设计，内置超温和过电流保护功能，采用先进的变频电源驱动电路为微波系统供电。

》微波谐振腔:

(1) 304 不锈钢板炉腔，一体焊接而成，坚固可靠:外观采用碳钢喷塑，整体美观大方

(2)微波馈口和门体均采用微正压气密设计，除进出气流通路外，没有气体逸失，使用环境良好

(3) 内置射灯照明系统，通过外引的气密观察窗，可以随时观察内部物料状态和减容情况，便于把握工艺控制

》高温热解腔

(1) 高温加热腔容积 40L

(2) 根据碳化灰化工艺要求，可选择工作温度

(3)全微波屏蔽一体式不锈钢铠装热电偶测温，测温范围 0--1200℃  ，通过进行精确控温，并控制整个工艺流程的灰化温度，防止核素升华和溢出。

(4) 气氛控制系统:气氛控制系统自动控制实验过程中进气、出气，根据实验流程，自动控制。

(5) 尾气系统:专业灰化气流设计，出风管路采用高速离心风机驱动文丘里排风设计，

(6)整机应实现 24H 连续工作。

》操作系统

(1) 采用 PLC 编程控制:良好的人机互动，一体化控制终端，温度和功率均智能可控;

(2)彩色触摸屏人机对话窗口，操作简单快捷，即时显示时间、温度、功率曲线:

(3)根据用户的使用领域，随机提供多种以上生物样品成熟的灰化处理方案

(4) 系统软件可存储多种方案，每种方案可设置多段升温程序，可以进行程序升级，可对程序进行存储、修改、调用、删除等系统操作:

(5) 数据采集系统:各项数据采集并输送至控制器，控制器根据数据进行计算并发出指令，在微波加热过程热电偶数据采集， PLC 可以通过该数据采集进行手动、自动进行控制，方便工艺判读:

(6) 设置 USB 接口，可以对实验过程中的数据进行读取，并通过电脑进行分析编辑:

》安全措施

(1)设置门体开关，通过多重联锁结构，开门断电，保护操作人员:

(2) 微波泄漏防护采用高阻抗微波抗流抑制结构，保证操作人员的健康安全，微波泄漏量 <5mw/cm

(4) 采用完善的独立控制保护电路，确保每个元件的使用互不干扰:采用温度控制器，保护微波源核心部件，以延长使用寿命:采用过电流保护器，防止电流过大:

(5) 设备的设计与安装总体考虑到安全、稳定、可靠、卫生，便于操作和维修保养的要求。