CN201532328U - 干酪根智能提取仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干酪根智能提取仪器，由样品反应系统、反应液输送系统、废气废液处理系统、辅助系统和计算机控制系统构成。本实用新型是一种干酪根提取的智能环保型仪器，其主要特点包括：1、配备了废气废液处理系统，减少了对人身的危害和对周围环境的污染；2、采用计算机智能和自动控制技术，从而减少了工作强度，缩短了提取时间；3、采用充氮保护，避免样品在提取过程中氧化，提高了样品品质；4、反应器采用了一个环境多个样品组合的机械应用技术，从而提高了工作效率。5、样品在提取过程中，无需转移就可完成干酪根的提取，减少了干酪根遗失量，提高了有机质的回收率等。

Description

干酪根智能提取仪

技术领域

本实用新型干酪根智能提取仪主要针对岩石中干酪根的制备，主要应用于石油地质、地球化学等研究领域。也可应用于煤炭化学、医药化学、精细化工、冶金化工等领域中的某些物质提取(是指采用酸、碱进行样品萃取等方法)的研究领域。

背景技术

目前国内各油田、科研和教学等单位制备干酪根的方法大都依据GB/T19144-2003《沉积岩中干酪根分离方法》，采用手工和半机械化的操作方法，要完成整个制备过程，操作烦锁、劳动强度大，而且剧毒强腐蚀性的物质对人身的危害极大，对环境污染也大。例如，在酸处理过程中，手工操作方法一般在烧杯里进行，人工加试剂，采用手工搅拌、电机搅拌或磁力搅拌器搅拌，搅拌转速、时间和次数均要靠人工控制。溶解完无机矿物质后，除去酸液，要等一段时间干酪根完全沉淀下来后，再干酪根沉淀分离时，一部分干酪根流失，难溶矿也易沉淀下来。这段时间往往需要数小时之久，这些过程要重复进行多次，从而增加了氧气对干酪根的氧化，降低了样品的品质。从酸处理、过滤、洗涤、黄铁矿处理至烘干要转移不同器皿在转移过程中，损失率大，人身接触有害物质机会也多。若几个烧杯同时分析一个样品时，往往会出现较大的误差。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种干酪根智能提取仪器，以便在制备干酪根时，提高工作效率，缩短制备周期，提高有机质的回收率和质量，解决长期以来剧毒物质氢氟酸等对人身的危害和环境污染问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：干酪根智能提取仪器，由样品反应系统、反应液输送系统、废气废液处理系统、辅助系统和计算机控制系统构成；

所述样品反应系统由制备箱装置和搅拌装置组成；制备箱装置包括温控箱，在温控箱内设有若干反应罐、各反应罐设有加、排液管、充氮管和废气排放管，温控箱内装有远红外加热管和温度传感器；搅拌器装置为磁力搅拌机与反应罐对应设置；

所述反应液输送系统由蒸馏水输送检测装置、氢氟酸输送检测装置、盐酸输送检测装置三部分组成；蒸馏水输送检测装置包括设有液位检测开关的蒸馏水储液箱，氢氟酸输送检测装置包括设有第一称重传感器的氢氟酸储液箱，盐酸输送检测装置为设有第二称重传感器的盐酸储液箱；蒸馏水储液箱、氢氟酸储液箱和盐酸储液箱均设有输液管经蠕动管、电磁阀接入混液槽；

所述废气废液处理系统包括废气废液处理罐、碱液罐，废气废液处理罐通过管道与样品罐的废气排放管、混液槽、碱液罐、自来水管相接；废气废液处理罐内设有PH计，碱液罐内设有液位检测开关，自来水管上设有进水电磁阀；

所述辅助系统由冲氮和抽滤二部分组成，冲氮部分由与样品罐的充氮管连接的氮气输入管及其冲氮电磁阀组成；抽滤由各样品罐的加、排液管及其电磁阀、混液槽、抽滤管及其抽滤电磁阀、蠕动管和抽滤蠕动泵组成，各加、排液管与混液槽连接，混液槽通过抽滤管与废气废液处理罐连接；

所述计算机控制系统包括开关电源、输入开关、温度传感器、PH传感器、第一称重传感器、第二称重传感器、计算机主机、显示设备、输入设备鼠标键盘、输出继电器、加热调压模块、搅拌调速模块、电磁阀蠕动泵、远红外加热管、搅拌电机；由开关电源向输入开关、温度传感器、PH传感器、第一称重传感器、第二称重传感器提供电源，输入开关信号通过输入控制卡传给计算机主机，各传感器信号通过A/D转换卡传给计算机主机；计算机主机将采集的信号、数据在显示器上实时显示，并跟据程序控制要求通过输出控制卡控制输出继电器，控制各电磁阀蠕动泵的工作，通过D/A转换卡控制加热调压模块的导通角控制远红外加热管的电压，控制反应系统箱的温度，通过D/A转换卡，控制搅拌调速模块的导通角控制搅拌电机工作的时间和转速。

上述技术方案中，所述温控箱由不锈钢板制成双层长方体内胆，内外层之间填充保温材料石棉。

本实用新型可以根据分析者设定的制备程序，自动完成根据工作需要所设定好的处理流程，并同时显示执行各流程的动态情况，工作完成后，仪器自动停机。在制备干酪根时，把样品装入反应罐后，在计算机内输入本次干配酪根制备信息及工作流程，就能计算出本次制备所需的时间及各反应液的需求量，并判断各贮液罐内的反应液是否充足。仪器启动后，就能自动完成加液、自动控温、自动搅拌、自动抽滤、自动动烘干、自动样品保护及自动废液废气处理及排放等工作，除黄铁矿也可以在反应罐里连续进行，使样品整个过程中全在同一个反应罐内进行，不用转移样品。该仪器每次可分析多个样品，第个样品120g，周期为20-40小时。加热采用PID控制，远红外加热方式，反应罐置于一个恒温箱内，温度波动小，均匀度高。搅拌采用磁力搅拌，计算机自动控制转速及时间。采用蠕动泵加液，蠕动抽滤技术，往反应罐内充入氮气，从而隔绝了样品与氧气的反应。本实用新型是一种干酪根提取的智能环保型仪器，其主要特点有：1、配备了废气废液处理系统，减少了对人身的危害和对周围环境的污染；2、采用计算机智能和自动控制技术，从而减少了工作强度，缩短了提取时间；3、采用充氮保护，避免样品在提取过程中氧化，提高了样品品质；4、反应器采用了一个环境多个样品组合的机械应用技术，从而提高了工作效率。5、样品在提取过程中，无需转移就可完成干酪根的提取，减少了干酪根遗失量，提高了有机质的回收率；6、采用自动算量和自动控制排液技术，避免了样品反应液缺乏和泡沫溢出现象；7、自动调整反应液浓度，无需配制，减少酸雾对人身的危害；8采用新材料，从而使仪器整洁美观，延长了设备的使用寿命。

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

附图说明

图1是本实用新型的计算机控制系统框图。

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

干酪根智能提取仪器，由样品反应系统、反应液输送系统、废气废液处理系统、辅助系统和计算机控制系统构成：

一、计算机控制系统

所述计算机控制系统由硬件和软件二部分组成：

硬件部分如图1所示，包括开关电源、输入开关、温度传感器、PH传感器、第一称重传感器、第二称重传感器、计算机主机、显示设备、输入设备、输出继电器、加热调压模块、搅拌调速模块、电磁阀蠕动泵、远红外加热管、搅拌电机；由开关电源向输入开关、温度传感器、PH传感器、第一称重传感器、第二称重传感器提供电源，输入开关信号通过输入控制卡传给计算机主机，各传感器信号通过A/D转换卡传给计算机主机；计算机主机将采集的信号、数据在显示器上实时显示，并跟据程序控制要求通过输出控制卡控制输出继电器，控制各电磁阀蠕动泵的工作，通过D/A转换卡控制加热调压模块的导通角控制远红外加热管的电压，控制反应系统箱的温度，通过D/A转换卡，控制搅拌调速模块的导通角控制搅拌电机工作的时间和转速。

软件部分根据干酪根提取要求设计了一套专用的控制程序。用户只需按软件提示要求操作即可。

二、样品反应系统

见图2，所述样品反应系统由制备箱装置和搅拌装置组成：

制备箱装置包括温控箱(54)，在温控箱(54)内设有8个反应罐，反应罐成双排排列置于在温控箱(54)内，温控箱(54)由不锈钢板制成双层长方体内胆，内外层之间填充保温材料石棉(59)，各反应罐设有加、排液管(61)、充氮管(62)和废气排放管(63)；温控箱内装有远红外加热管(58)和温度传感器(57)。计算机主机通过对温控箱内温度传感器(57)测量的温度和设定温度进行比较，进行PID调节，控制加热调压模块的导通角，远红外加热管的加热电压。它在室温到200℃内可调。温度在显示器上实时显示。

搅拌器装置为磁力搅拌机与反应罐内对应设置。磁力搅拌机(9～16)分别控制反应罐(1～8)的搅拌工作。磁力搅拌机(9～16)安装在支架(60)上，支架(60)安装在温控箱(54)上。磁力搅拌机(9)带动磁条(56)的旋转，在磁力作和下从而带动搅拌子(55)转动。计算机主机根据不同反应阶段中需要的搅拌状态、时间及转速通过D/A转换卡控制搅拌调速模块控制搅拌电机(9～16)时间和转速。各状态，转速同时在显示器上实时显示。

三、反应液输送系统

见图2，所述反应液输送系统由蒸馏水输送检测装置、氢氟酸输送检测装置、盐酸输送检测装置三部分组成；蒸馏水输送检测装置包括设有液位检测开关的蒸馏水储液箱(49)，氢氟酸输送检测装置包括设有第一称重传感器(51)的氢氟酸储液箱(50)，盐酸输送检测装置为设第二有称重传感器(53)的盐酸储液箱(52)；蒸馏水储液箱(49)、氢氟酸储液箱(50)和盐酸储液箱(52)均设有输液管(25)经蠕动管(26)、电磁阀(34)接入混液槽(39)；

蒸馏水输送检测装置的液位检测开关(48)通过输入控制卡接入计算机主机内，开机时检测蒸馏水是否足量。计算机根据流程要求通过输出控制卡输出继电器控制蠕动泵(27)，蒸馏水通过输液管(25)、蠕动管(26)，经过电磁阀(34)，流入混液槽(39)，通过输液管(34)打开电磁阀(17)经加、排液管(61)流入1号样品罐(1)内。同理打开电磁阀(18～24)蒸馏水分别加入样品罐(2～8)内。氢氟酸输送检测装置由称重传感器(51)实时监控氢氟酸量，氢氟酸通过蠕动泵(29)转动蠕动管(28)、通过电磁阀(35)流入混液槽39内。控制电磁阀(17～24)分别加入到样品罐(1～8)内。盐酸储液箱(52)由称重传感器(53)实时监控盐酸量，盐酸通过蠕动泵(31)转动蠕动管(30)、通过电磁阀(35)流入混液槽(39)内。控制电磁阀(17～24)分别加入到样品罐(1～8)内。

四、废气废液处理系统

见图2，所述废气废液处理系统包括废气废液处理罐(67)、碱液罐(65)，废气废液处理罐(67)通过管道与样品罐(1～8)的废气排放管(63)、混液槽(39)、碱液罐(65)、自来水管相接；废气废液处理罐(67)内设有PH计(66)，碱液罐(65)内设有液位检测开关(64)，自来水管上设有进水电磁阀(46)。样品罐(1～8)内样品在反应(加液改成反应)过程中产生废气通过废气排放管道(63)排入废气废液处理罐(67)与罐内的碱液中和后通过废气管道(70)排放；样品在反应完成后产生的废液通过加、排液管(61)、打开电磁阀(23)、混液槽(39)、打开排液电磁阀(38)经抽滤蠕动泵(43)将样品罐(7)内的废液排入废气废液中和罐(67)与罐内的碱液中和后经过电磁阀(68)通过管道(69)排放。同理打开电磁阀(17-22、24)将样品罐(1-6、8)内废液排出。废气废液中和罐(67)内设一PH计(66)实时监控罐内的PH值，根据监控的值控制碱液泵(41)将碱液罐(65)内的碱液抽向废气废液中和罐(67)，碱液罐内设一液位检测开关(64)开机进检测碱液是否充足。提取工作结束后，自来水经进水管道(47)及进水电磁阀(46)向废气废液中和罐(67)注水清洗。

五、辅助系统

见图2，所述辅助系统由冲氮和抽滤二部分组成，冲氮部分由与样品罐(1～8)的充氮管(62)连接的氮气输入管(45)及其冲氮电磁阀(44)组成；抽滤部分由各样品罐的加、排液管及其电磁阀(17～24)、混液槽(39)、抽滤管(40)及其抽滤电磁阀(38)、蠕动管(42)和抽滤蠕动泵(43)组成，各加、排液管与混液槽(39)连接，混液槽(39)通过抽滤管(40)与废气废液处理罐(67)连接。氮气输入管道(45)通过冲氮电磁阀(44)冲氮管道(62)向样品罐(1～8)内冲入氮气，避免样品暴露在空气中发生氧化。通过抽滤蠕动泵(43)将样品罐(1～8)内的废液排向废气废液中和罐(67)内。

Claims (2)

1.一种干酪根智能提取仪器，由样品反应系统、反应液输送系统、废气废液处理系统、辅助系统和计算机控制系统构成，其特征是：

所述样品反应系统由制备箱装置和搅拌装置组成；制备箱装置包括温控箱，在温控箱内设有若干反应罐、各反应罐设有加、排液管、充氮管和废气排放管，温控箱内装有远红外加热管和温度传感器；搅拌器装置为磁力搅拌机与反应罐对应设置；

所述反应液输送系统由蒸馏水输送检测装置、氢氟酸输送检测装置、盐酸输送检测装置三部分组成；蒸馏水输送检测装置包括设有液位检测开关的蒸馏水储液箱，氢氟酸输送检测装置包括设有第一称重传感器的氢氟酸储液箱，盐酸输送检测装置为设有第二称重传感器的盐酸储液箱；蒸馏水储液箱、氢氟酸储液箱和盐酸储液箱均设有输液管经蠕动管、电磁阀接入混液槽；

所述废气废液处理系统包括废气废液处理罐、碱液罐，废气废液处理罐通过管道与样品罐的废气排放管、混液槽、碱液罐、自来水管相接；废气废液处理罐内设有PH计，碱液罐内设有液位检测开关，自来水管上设有进水电磁阀；

所述辅助系统由冲氮和抽滤二部分组成，冲氮部分由与样品罐的充氮管连接的氮气输入管及其冲氮电磁阀组成；抽滤由各样品罐的加、排液管及其电磁阀、混液槽、抽滤管及其抽滤电磁阀、蠕动管和抽滤蠕动泵组成，各加、排液管与混液槽连接，混液槽通过抽滤管与废气废液处理罐连接；

所述计算机控制系统包括开关电源、输入开关、温度传感器、PH传感器、第一称重传感器、第二称重传感器、计算机主机、显示设备、输入设备、输出继电器、加热调压模块、搅拌调速模块、电磁阀蠕动泵、远红外加热管、搅拌电机；由开关电源向输入开关、温度传感器、PH传感器、第一称重传感器、第二称重传感器提供电源，输入开关信号通过输入控制卡传给计算机主机，各传感器信号通过A/D转换卡传给计算机主机；计算机主机将采集的信号、数据在显示器上实时显示，并跟据程序控制要求通过输出控制卡控制输出继电器，控制各电磁阀蠕动泵的工作，通过D/A转换卡控制加热调压模块的导通角控制远红外加热管的电压，控制反应系统箱的温度，通过D/A转换卡，控制搅拌调速模块的导通角控制搅拌电机工作的时间和转速。

2.根据权利要求1所述的干酪根智能提取仪器，其特征是所述温控箱由不锈钢板制成双层长方体内胆，内外层之间填充保温材料石棉。

Images