CN107305167B - 用于捕汞管的富集器及捕汞装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于捕汞管的富集器和捕汞装置。富集器包括：设有容纳腔的本体，其中容纳腔用于放置捕汞管，且本体的下端设置有连通外界的出气口；以及扣合在本体的顶端的盖体，盖体上设有连通外界的进气口。在从捕汞管中回收气态汞时，可以减少附着在捕汞管外侧的物质对气态汞的污染，从而可以有效地提高数据分析时的准确性。而且该富集器的结构简单，成本低，使用方便，便于野外采集气体汞，并便于保管和运输。

Description

用于捕汞管的富集器及捕汞装置

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，特别地涉及一种用于捕汞管的富集器，还涉及一种包括捕汞管和富集器的捕汞装置。

背景技术

由于汞的穿透力很强，决定其可以从下伏气藏中向上垂向运移到地壳表面，富存在地表土壤中。根据这种特性，汞作为油气藏的伴生物，在油气化探中是一项重要示踪指标，同时汞也是判别地质断层及地热中不可缺少的指标。

目前分析气态汞的方法是用捕汞管将气态汞进行物理吸附和化学吸附后，再通过脱附或还原的方法将气态汞释放出来，然后再用原子荧光或冷原子吸收的方法测定气态汞的含量。在使用捕汞管时，直接将捕汞管与胶管连接后便放置在外界进行吸附气态汞。通过上述方式设置，容易造成捕汞管的污染，影响气态汞的测定准确性，使得分析数据失真。

因此，如何解决现有的捕汞管容易遭受污染的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种用于捕汞管的富集器，通过富集器阻隔如空气等对捕汞管的污染，提高数据分析时的准确性。

本发明的用于捕汞管的富集器，包括：设有容纳腔的本体，其中所述容纳腔用于放置捕汞管，且所述本体的下端设置有连通外界的出气口；以及扣合在所述本体的顶端的盖体，所述盖体上设有连通外界的进气口，其中将所述捕汞管放置在所述容纳腔中时，所述捕汞管的内部与所述进气口和出气口连通。

在一个实施例中，所述盖体包括底端能够与所述捕汞管抵接的内芯和与所述内芯可拆卸连接并与所述本体连接的外盖，其中所述进气口设置在所述内芯上，且所述内芯与所述捕汞管的接触部位设置有密封圈。

在一个实施例中，所述外盖能够绕所述内芯的轴线转动，且所述外盖和所述内芯之间通过所述密封圈辅助连接。

在一个实施例中，所述外盖的内部设置有凹槽，所述内芯的外侧设置有放置在所述凹槽中的凸沿，所述密封圈抵接在所述凹槽和所述凸沿限定的容纳槽中。

在一个实施例中，所述内芯的顶端凸出于所述外盖。

在一个实施例中，所述出气口的位置设置有流通面积大于所述出气口的流通面积的过渡区段。

在一个实施例中，所述本体的底壁设置有向外凸出的凸台，其中所述出气口设置在所述凸台上。

本发明的捕汞装置，包括富集器和设置在所述富集器中的捕汞管，其中所述富集器为上述中任一项所述的富集器。

在一个实施例中，所述进气口的流通面积和所述出气口的流通面积均小于所述捕汞管的流通面积。

在一个实施例中，所述捕汞管的长度长于所述容纳腔的长度。

相对于现有技术，本发明的捕汞管放置在富集器中。在气态汞吸附过程中可以避免捕汞管与外界接触，因此可以有效地减少外界物质(如空气中的汞或人为等)对捕汞管的外表面的污染。这样在从捕汞管中回收气态汞时，可以减少附着在捕汞管外侧的物质对气态汞的污染，从而可以有效地提高数据分析时的准确性。而且该富集器的结构简单，成本低，使用方便，便于野外采集气体汞，并便于保管和运输。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的捕汞装置的结构示意图。

图2是本发明的饱和汞蒸气的工作曲线。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的富集器1用于放置捕汞管2。该富集器1包括设置有容纳腔111的本体11和扣合在本体11的顶端的盖体12。其中，捕汞管2放置在本体11的容纳腔111中，在本体11的下端设置有连接容纳腔111和外界的出气口13，在盖体12上设置有连接容纳腔111和外界的进气口14。在将捕汞管2放置在容纳腔111中时，捕汞管2的内部与出气口13和进气口14连通。使用捕汞管2时，将捕汞管2放置在富集器1中，气体经过进气口14进入到捕汞管2，然后再经过出气口13排出，从而完成气态汞的吸附。由于在气态汞吸附过程中可以避免捕汞管2与外界接触，并可以减少工作人员对捕汞管2的接触，因此可以有效地减少外界物质(如空气中的汞或灰尘等)对捕汞管2的外表面的污染。这样在从捕汞管2中回收气态汞时，可以减少附着在捕汞管2外侧的物质对气态汞的污染，从而可以有效地提高数据分析时的准确性。

盖体12包括位于内侧的内芯121和位于外侧的外盖122。在将捕汞管2放置在本体11的容纳腔111后，捕汞管2与内芯121抵接。进一步地，内芯121的下端可以部分插入到捕汞管2中，以提高内芯121与捕汞管2之间连接的稳固性。内芯121与捕汞管2的接触部位可以设置密封圈15，以减少气态汞逸出至富集器1中的可能性，提高实验数据分析准确性。内芯121的上端可以凸出于外盖122，以可以通过内芯121例如拿取富集器1。

外盖122与内芯121和本体11连接，以通过外盖122将内芯121与本体11固定。进一步地，外盖122与内芯121之间可以为可拆卸连接，方便使用内芯121和外盖122。在一个例子中，内芯121的外侧设置有向外凸出的凸沿12a，外盖122的内部设置有凹槽，在将内芯121放置在外盖122中时，凸沿12a位于凹槽中，且在将外盖122旋转固定在本体11中时其能够绕凸沿12a转动，即外盖122能够绕内芯121的轴线转动。在将凸沿12a设置在凹槽中时，凸沿12a和凹槽还可以限定用于放置密封圈15的容纳槽，以通过密封圈15对外盖122和内芯121起到辅助连接，减少内芯121和外盖122脱离的可能性，而且在安装捕汞管2时可以减少密封圈15的安装步骤，减少捕汞管2在外界放置的时间，从而进一步减少捕汞汞受污染的可能性。凸沿12a和凹槽限定的容纳槽位于外盖122的下端，以方便密封圈15与捕汞管2接触。

另外，可以将进气口14设置在内芯121上，以方便进气口14与捕汞管2的内部连通。在构造进气口14时，进气口14的流通面积小于捕汞管2的流通面积。这样可以使得气态汞快速地流入到捕汞管2内，在气态汞进入捕汞管2中的流速较高且在捕汞管2中的多层丝网的阻隔下，会产生涡流，使得气态汞吸附完全；而且捕汞管2内的体积较大(富集器1的容纳腔111的体积较大)，使得气态汞的流速变慢，从而使得气态汞缓慢通过放有捕汞管2的容纳腔111，进而达到了气态汞被捕汞管2充分吸收的目的。在一个例子中，进气口14的直径大致为本体11的容纳腔111的直径的0.2-0.4倍。

本体11的底端的中部也可以设置有朝外凸出的凸台，以进一步方便拿取或使用富集器1。出气口13设置在凸台上，而且出气口13的流通面积小于捕汞管2的流通面积。这样可以使得气态汞快速地从出气口13排出，以进一步提高涡流的程度，提高使得气态汞吸附完全性。在一个例子中，出气口13的直径大致为本体11的容纳腔111的直径的0.2-0.4倍。

进一步地，在出气口13和捕汞管2之间还可以设置有流通面积大于出气口13的流通面积过渡区段16。在一个例子中，本体11的底壁为孔径朝向底端变小的阶梯孔，阶梯孔中孔径较大的孔段作为过渡区段16，而孔径较小的孔段作为出气口13。在设置有过渡区段16时，可以进一步促进涡流的形成，从而进一步提高气态汞的吸附有效性。

在出气口13和捕汞管2之间也可以设置有密封圈17。在一个例子中，密封圈17设置在容纳腔111的底部，在将捕汞管2放置在容纳腔111中时，密封圈17与捕汞管2的底壁接触。此外，本体11和盖体12可以均由有机玻璃制成，以方便加工，降低成本。

本发明还提供一种捕汞装置，该捕汞装置包括富集器1和设置在所述富集器1中的捕汞管2。富集器1可以为上述中的富集器1。在捕汞器的外侧设置有富集器1后，可以减少外界物质(如大气中的汞或灰尘等)对捕汞管2的外表面的污染，并可以提高捕汞管2对气体汞的吸附完全性；还便于气态汞样品的野外采集、保管、运输和监测。进一步地，在该捕汞装置中，捕汞管2的长度长于容纳腔111的长度，以方便取放捕汞管2，从而便于使用于自动测汞仪中；而且在采集完后的捕汞管2可以迅速地密封在样品保护器中，减少因接触大气而使大气中的汞和灰尘对捕汞管2的污染。

在一个实施例中，对已加工的10个特定制作的捕汞装置进行了随机抽查吸附性实验，吸附率都在98％以上。通过对河北霸州地区320个壤气汞的分析，该捕汞装置的吸附效果好，重现性一致，检测效果非常稳定，分析数据真实可靠，提高了地质解释的可信度。

在另一个实施例中，在相同温度下用微量注射器进80ul的汞标准气进行了吸附率的测定。在室温23℃时，饱和汞蒸气的浓度是16.87ng/ml，23℃时80ul饱和汞蒸气理论值汞的含量为1.3496ng。从检测的数据观察，采用新设计加工的捕汞装置和直接进行捕汞管2吸附回收率的对比结果看，将捕汞管2装入富集器1中进行吸附检测的结果稳定，对汞的回收率在98％以上，这表明捕汞管2在富集器1中吸附汞比较完全，而且吸附的重现性也比较好(如表1，其中ng表示纳克)。而直接进行捕汞管2吸附后检测的结果(如表2，其中ng表示纳克)明显差于有捕汞器捕汞管2的结果。

表1.在富集器1中进行吸附检测的饱和汞蒸气回收率实验

管号	6	7	8	9	10
						进样量(μl)	后吸附	80	80	80	80
峰值	0.0067	0.0698	0.0768	0.0690	0.0708
						ng	0.1289	1.3502	1.4865	1.3346	1.3696
回收率(％)		100.04	110.14	98.89	101.48

表2.直接进行吸附检测的饱和汞蒸气回收率实验

管号	6	7	8	9	10
						进样量(μl)	后吸附	80	80	80	80
峰值	0.0057	0.0548	0.0665	0.0788	0.0608
						ng	0.1096	1.0543	1.2794	1.5160	1.1697
回收率(％)		78.12	94.80	112.33	86.67

在另一个实施例中，对在不同的捕汞装置中的捕汞管2中分别注入0、20、40、60、80、100μl饱和汞蒸气进行检测，得出了不同的汞含量的值，结果如表3、图2(其中，横坐标表示进样量(μl)，纵坐标表示汞的含量(ng)，Hg表示汞)。

表3.饱和汞蒸气工作曲线表

管号	0	1	2	3	4	5
							进样量(μl)	0	20	40	60	80	100
峰值	0.00000	0.01869	0.03425	0.05368	0.06900	0.08680
							ng	0.0000	0.3598	0.6604	1.0369	1.3346	1.6816

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种用于捕汞管的富集器，包括：

设有容纳腔的本体，其中所述容纳腔用于放置捕汞管，且所述本体的下端设置有连通外界的出气口；以及

扣合在所述本体的顶端的盖体，所述盖体上设有连通外界的进气口，其中将所述捕汞管放置在所述容纳腔中时，所述捕汞管的内部与所述进气口和出气口连通，

所述盖体包括底端能够与所述捕汞管抵接的内芯和与所述内芯可拆卸连接并与所述本体连接的外盖，其中所述进气口设置在所述内芯上，且所述内芯与所述捕汞管的接触部位设置有密封圈。

2.根据权利要求1所述的用于捕汞管的富集器，其特征在于，所述外盖能够绕所述内芯的轴线转动，且所述外盖和所述内芯之间通过所述密封圈辅助连接。

3.根据权利要求2所述的用于捕汞管的富集器，其特征在于，所述外盖的内部设置有凹槽，所述内芯的外侧设置有放置在所述凹槽中的凸沿，所述密封圈抵接在所述凹槽和所述凸沿限定的容纳槽中。

4.根据权利要求2或3所述的用于捕汞管的富集器，其特征在于，所述内芯的顶端凸出于所述外盖。

5.根据权利要求2或3所述的用于捕汞管的富集器，其特征在于，所述出气口的位置设置有流通面积大于所述出气口的流通面积的过渡区段。

6.根据权利要求2或3所述的用于捕汞管的富集器，其特征在于，所述本体的底壁设置有向外凸出的凸台，其中所述出气口设置在所述凸台上。

7.一种捕汞装置，包括富集器和设置在所述富集器中的捕汞管，其中所述富集器为权利要求1-6中任一项所述的富集器。

8.根据权利要求7所述的捕汞装置，其特征在于，所述进气口的流通面积和所述出气口的流通面积均小于所述捕汞管的流通面积。

9.根据权利要求7所述的捕汞装置，其特征在于，所述捕汞管的长度长于所述容纳腔的长度。