CN204255716U - 一种用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，包括坩埚座，还包括容酸池和悬架在该容酸池的顶部敞口处的隔离层；坩埚座置于隔离层的顶面且镶嵌于该隔离层上；坩埚座的底部开设有供液体流入容酸池内的液流孔；容酸池的侧壁上开设有防止酸液液面过高的排酸液的溢流孔；容酸池和隔离层均为有机玻璃体。其容酸池液面高度、坩锅内液体渗透速率可全程观察和监控，及时根据液面高度排放酸液；处理量大，冲洗过程快速、安全，可在清洗过程中自由移动装置和排放酸液，不会因移动、排酸等发生样品顺序的混乱，实现了快速、安全、便捷、环保的处理沉积岩中的无机碳的目的，大大提高了工作效率和保护了工作环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油天然气地质实验领域进行沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置。
背景技术
地质体中的烃类和其它有机质主要由碳元素和氢元素组成，因此岩石中有机碳含量可准确地反映有机质的丰度，是评价烃源岩有机质丰度和沉积环境的一项重要基础指标，长期以来广泛应用于石油天然气地质勘探。
沉积岩中有机碳含量分析是国内外各油气田地质实验室基础配备的实验研究手段，在国标GB/T 19145- 2003《沉积岩中总有机碳的测定》中规定了沉积岩中总有机碳的仪器测定法，沉积岩样品在进入仪器分析之前，须要进行酸处理去除其中的无机碳。
样品加入坩锅后置于烧杯中加5％盐酸反应处理以去除样品中的无机碳，反应完全后将坩锅取出置于抽滤架或者瓷盘上加水冲洗以去除盐酸，待盐酸全部洗净后，将坩锅及样品烘干，上机测定。
抽滤架和瓷盘冲洗装置在石油、地质领域的各种试验研究中普遍使用，但两种装置各有不同的缺点。
抽滤架为聚四氟乙烯等耐酸耐温耐压材料密封制成，抽滤架后连接缓冲瓶、干燥器和真空泵，用真空泵将抽滤架中空间抽至负压，利用空气压力加快抽滤洗涤过程。
此方法和装置在实际操作过程中，坩锅下部处于抽滤架中，过滤速度和酸液面无法直接观察到，冲洗过程中经常发生酸液已经达到坩锅高度、坩锅浸泡在酸液中而不知觉的情况。
因为抽滤真空程度的要求，一批样品只能处理10~15块，而且需要给透水坩锅套上密封垫圈，由于抽滤架、垫圈和坩锅之间很难完全密封，在抽滤过程中非常耗时耗力，处理一批样品一般需要8~10小时，而且一些黏土含量较多或颗粒较细的样品，在负压抽滤的过程中，经常发生细微的颗粒被抽入透水坩锅孔隙中堵塞透水孔道的状况，导致了洗涤过程的加长，堵塞严重样品甚至需要几个工作日才能冲洗干净，过长的处理非常容易产生人为失误，导致检测结果的误差，更为严重的是在连续的抽滤过程中，缓冲瓶和干燥器的玻璃材料存在因为长期负压疲劳而爆裂导致意外伤害的风险。
另外一种方法是把坩锅置于瓷盘中加水冲洗自然过滤，此方法在过滤洗涤过程中，坩锅直接置于过滤出的酸性水中，在排放酸液时容易发生坩锅的位移，导致样品排号的混乱；坩锅底部直接浸润于酸液中，容易使酸液附着在坩锅表面，洗涤效率大为降低，延长了洗涤时间且不能完全洗净酸液，在进入碳测定仪测定时，酸液会对仪器形成腐蚀，影响仪器设备的使用寿命，同时有机质在酸液和坩锅内相互交换，会对检测结果形成影响，测出错误的检测数据。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种涉及石油天然气地质领域，实现快速、安全、便捷、环保、大批量的进行沉积岩中总有机碳含量分析前处理的装置，以克服目前：
一、采用抽滤架对坩埚冲洗过程中存在的无法直接可视观察过滤速度和酸液液面高低，导致酸液浸泡坩埚于其中，影响冲洗效果；因抽滤真空度的要求，一批次处理量小，加之密封不好导致过滤时间长，处理黏土含量较多的样品时容易引起堵塞透水孔道致使过滤时间延长，会增加玻璃材质的缓冲瓶和干燥瓶的载荷导致其意外爆裂的风险。
二、采用瓷盘加水冲洗过程中由于坩埚直接置于过滤出的酸水中，在酸液排放时容易导致坩埚发生移位，致使样品排号混乱，影响正常工序，并且残留在坩埚外表面的酸液会对仪器形成腐蚀，影响仪器使用寿命及影响检测结果的缺陷。
为此，本实用新型提供了一种用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，包括坩埚座，特殊之处在于：还包括容酸池和悬架在该容酸池的顶部敞口处的隔离层；
其中，坩埚座置于所述隔离层的顶面且镶嵌于该隔离层上；坩埚座的底部开设有供液体流入所述容酸池内的液流孔；容酸池的侧壁上开设有防止酸液液面过高的排酸液的溢流孔；容酸池和隔离层均为有机玻璃体。
坩埚座至少是60个。
溢流孔处安装有置于所述容酸池外侧的排酸龙头。
容酸池为矩形槽形，其相对的两个侧壁外侧各设置有一用以方便移动该容酸池的把手。
隔离层通过固定在所述容酸池的敞口的四个顶角处的支撑件固定在该敞口边缘内。
隔离层的顶面于所述坩埚座旁刻设有用以排序的编号。
坩埚座呈矩阵布置。
隔离层粘接在支撑件的顶面上。
支撑件为有机玻璃片，粘接在所述容酸池的相邻的两个侧壁的内侧。
坩锅座底部嵌入所述隔离层内的深度至少是5mm,所述液流孔的孔径至少是11mm。
本实用新型装置在进行清洗过程中，一批样品处理量由原来的10-15块增加到60块样品，过滤清洗速率快，避免了真空抽滤过程。坩锅和酸液实现完全分离，酸液平面高度和坩锅渗透速度可视，可以对装置进行不受处理时间、处理地点约束的移动以及排放酸液，而不影响坩锅清洗进程。60个坩锅座嵌于隔离层上，坩锅座底部嵌入隔离层5mm，坩锅放置稳定，坩锅座位旁带有编号，样品号和坩锅排号一一对应，有效的防止了在抽滤和移动装置时坩锅发生位移样品顺序的混乱。可以明显看出，本实用新型完全避免了抽真空意外伤害的风险，对仪器的损伤减至最小，测试结果更为准确可靠，更加适合沉积岩中总有机碳含量测定的前处理过程，实现了本实用新型想要达到的目的。本装置各部件均透明可视，容酸池液面高度、坩锅内液体渗透速率可实现全程观察监控，及时根据液面高度排放酸液，以及及时根据渗透速率调整蒸馏水添加量。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置俯视图。
图2是图1的A向视图。
图3是图1的B向视图。
附图标记说明：1、坩埚座；2、容酸池；3、隔离层；4、液流孔；5、溢流孔；6、把手；7、支撑件；8、排酸龙头；9、编号。
具体实施方式
为了克服现有技术中即在检测沉积岩中总有机碳含量前对待测样品利用盐酸去除其中的无机碳后，采用抽滤架清洗样品以去除盐酸的过程中，对坩埚冲洗过程中存在的无法直接可视观察过滤速度和酸液液面高低，导致酸液浸泡坩埚于其中，影响冲洗效果的缺陷，本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置中的组成部件中的如图1、2、3所示的容酸池2和过滤层3均由聚甲基丙烯酸甲酯（俗称有机玻璃）制成，即容酸池2和隔离层3均为有机玻璃体，透明可视，可直接透过隔离层2或容酸池3看到容酸池2内的酸液过滤速度和酸液液面的高低，可有效防止坩埚被浸泡于酸液中，确保了冲洗效果和有助于提升冲洗效率。
而采用传统的抽滤架清洗样品以去除盐酸的过程中存在：对坩埚冲洗过程中因抽滤真空度的要求，一批次处理量小（一批样品只能处理10~15块），加之密封不好导致过滤时间长，处理黏土含量较多的样品时容易引起堵塞透水孔道致使过滤时间延长，会增加玻璃材质的缓冲瓶和干燥瓶的载荷导致其意外爆裂的风险，为解决这一问题，由图2可见，构成本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，包括容酸池2、通过粘接在该容酸池2的相邻的两个侧壁的内侧面上的支撑件7（总共4个）固定在容酸池2的敞口处边缘内的隔离层3（本实施例中，隔离层3粘接在支撑件7的顶面，且本实施例选用有机玻璃片作为支撑件7用以支撑隔离层3），隔离层3的顶面镶嵌有至少60个呈矩阵布置的坩埚座1，如此一来，可实现一批样品同时处理至少60块（根据实际需要，可以设置更多，如80块、100块等），大大提升了处理速度和效率。
为了确保坩埚的稳当固定，本实施例中提供的坩埚座1镶嵌于隔离层3内的深度是5mm。
为了确保冲洗后的酸液顺畅流走，本实施例在坩埚座1的底部开设有供液体（酸液）流入容酸池2内的孔径为11mm的液流孔4。
由以上内容不难看出，本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置与现有技术中采用抽滤架清洗样品时，尤其是当处理黏土含量较多的样品时容易引起堵塞透水孔道致使过滤时间延长，会增加玻璃材质的缓冲瓶和干燥瓶的载荷导致其意外爆裂的风险相比，该用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，无需密封，也不会存在透水孔道堵塞，更不会存在增加对玻璃仪器的长时间的载荷和延长冲洗时间，操作安全，快速。
同时，通过坩埚座1将坩埚固定在隔离层3的顶面，且坩埚座1镶嵌于隔离层3内的深度至少是5mm，有效防止了酸液对坩埚的位置的冲刷影响，实际上坩埚的位置不会受到酸液的冲刷而发生改变，有效解决了现有技术中采用瓷盘加水冲洗过程中由于坩埚直接置于过滤出的酸水中，在酸液排放时容易导致坩埚发生移位，致使样品排号混乱，影响正常工序的缺陷。
而且，为了确保在冲洗过程中工序的正常进行，本实施例还在隔离层3的顶面的每个坩埚座1的一旁刻设了用以排序的编号即坩埚序号，可有效防止因为处理多个样品而导致的样品顺序混乱。
而为了不影响坩埚清洗的进程，本实施例在容酸池2的侧壁上开设有防止酸液液面过高的排酸液的溢流孔5，可以实现随时随地排出容酸池2中的酸液，而为了有效的控制（如为了环保的要求，在更换盛装排出的酸液的器皿时不使酸液流落在地面上造成污染）酸液的排放，本实施例在溢流孔5处安装有置于容酸池2外侧的排酸龙头8。
溢流孔5的设置，确保了酸液的及时排出，不影响坩埚清洗的正常进行，配合隔离层3及坩埚座1，有效防止坩埚被浸没于酸液中，而污染坩埚外表面，有效杜绝了现有技术中因坩埚被酸液浸没而使得残留在坩埚外表面的酸液会对仪器形成腐蚀，影响仪器使用寿命及影响检测结果的缺陷。
同时，本实施例中提供的容酸池2为矩形槽形，其相对的两个侧壁外侧各设置有一用以方便移动该容酸池2的把手6，要移动装置时，通过把手，实现轻松便捷的移动。
不难看出，本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，在进行清洗过程中，一批样品处理量由原来的10-15块增加到60块样品，过滤清洗速率快，避免了真空抽滤过程，完全避免了抽真空意外伤害的风险，对仪器的损伤减至最小，测试结果更为准确可靠，更加适合沉积岩中总有机碳含量测定的前处理过程；坩锅和酸液实现完全分离，酸液平面高度和坩锅渗透速度可视，容酸池液面高度、坩锅内液体渗透速率可实现全程观察监控，及时根据液面高度排放酸液，以及及时根据渗透速率调整蒸馏水添加量；可以对该用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置进行不受处理时间、处理地点约束的移动以及排放酸液，而不影响坩锅清洗进程。60个坩锅座嵌于隔离层上，坩锅座底部嵌入隔离层5mm，坩锅放置稳定，坩锅座位旁带有编号，样品号和坩锅排号一一对应，有效的防止了在抽滤和移动装置时坩锅发生位移样品顺序的混乱。
本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置与现有的技术的比较分析：
在大批量样品处理过程中，以100块样品为例，抽滤架方法和瓷盘方法如果要处理干净这些样品，一批只能处理10~30块，100块样品全部处理干净，需要3~7个工作日，而且瓷盘方法由于坩锅置于酸液中的关系，样品并不能完全清洗干净，会对检测结果和定碳仪器部件形成腐蚀。
而如果通过本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，在处理同样100块样品时，每批处理60块， 1~2个工作日即可处理完毕，清洗过程中坩锅酸液分离，坩锅和样品清洗程度干净。
因为抽滤气密性的原因，抽滤架方法只能在样品量够一定数量才能进行处理；本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置属于自然过滤装置，既可以大批量样品进行处理，小批量样品甚至单个样品也同样可以进行，处理过程与大批量样品的处理过程一致，处理效果并不受样品个数的影响。
抽滤架方法在处理黏土含量较高或者颗粒较细的样品时，由于负压抽吸作用，样品中的微小颗粒被抽入坩锅的过滤孔道中，发生堵塞，导致清洗过程的缓慢，通常需要2~3个工作日才能清洗干净，真空泵超长时间的连续工作，也带来了干燥器、缓冲瓶等玻璃仪器疲劳爆裂等不安全因素。
而本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置在处理同类样品时，由于没有外力施压，全部清洗过滤过程属于自然过滤，微小颗粒只能附着于坩锅透水孔道表面，不能进入坩锅内部堵塞孔道，处理速度与常规样品同样快，因此在处理这类样品时，本发明装置具有处理速度快，清洗洁净、安全便捷等特点。
原有的两种处理装置（即抽滤架和瓷盘）在处理有机质含量高、有机质较轻的样品时，经常发生有机质由于坩锅浸润作用而爬升到坩锅顶部、甚至溢出坩锅的情况，造成多个样品的相互污染。
而本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置在处理同类样品时，因为坩锅和酸液完全隔离，酸液平面可视而及时排放酸液，完全避免了坩锅被浸润的情况，因此，本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置在处理有机质含量高、有机质较轻的样品时，各个样品之间隔绝、单一，不会相互污染，处理结果准确、可靠。
综上所述，本实施例提供的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其主要部件（容酸池和隔离层）透明可视，容酸池液面高度、坩锅内液体渗透速率可实现全程观察和监控，及时根据液面高度排放酸液，以及及时根据渗透速率调整蒸馏水添加量，整个冲洗过程快速、安全，处理量由原来的10~15块增加到60块样品，清洗时间由平均8~10小时缩短为平均4小时左右，可以透过装置材料对酸液高度和渗透速率直接观察，也可以在清洗过程中自由移动装置和排放酸液，避免了抽真空过滤带来的不安全因素和繁琐的过程，坩锅放置稳定，不会因移动、排酸等发生样品顺序的混乱，从而实现了快速、安全、便捷、环保的处理沉积岩中的无机碳的目的，大大提高了工作效率和保护了工作环境。
Claims (10)
1.一种用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，包括坩埚座（1），其特征在于：还包括容酸池（2）和悬架在该容酸池（2）的顶部敞口处的隔离层（3）；
所述坩埚座（1）置于所述隔离层（3）的顶面且镶嵌于该隔离层（3）上；
所述坩埚座（1）的底部开设有供液体流入所述容酸池（2）内的液流孔（4）；
所述容酸池（2）的侧壁上开设有防止酸液液面过高的排酸液的溢流孔（5）；
所述容酸池（2）和隔离层（3）均为有机玻璃体。
2.如权利要求1所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述坩埚座（1）至少是60个。
3.如权利要求1所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述溢流孔（5）处安装有置于所述容酸池（2）外侧的排酸龙头（8）。
4.如权利要求1所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述容酸池（2）为矩形槽形，其相对的两个侧壁外侧各设置有一用以方便移动该容酸池（2）的把手（6）。
5.如权利要求1所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述隔离层（3）通过固定在所述容酸池（2）的敞口的四个顶角处的支撑件（7）固定在该敞口边缘内。
6.如权利要求1所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述隔离层（3）的顶面于所述坩埚座（1）旁刻设有用以排序的编号。
7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述坩埚座（1）呈矩阵布置。
8.如权利要求5所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述隔离层（3）粘接在支撑件（7）的顶面上。
9.如权利要求8所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述支撑件（7）为有机玻璃片，粘接在所述容酸池（2）的相邻的两个侧壁的内侧。
10.如权利要求1所述的用于沉积岩中总有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于：所述坩锅座（1）底部嵌入所述隔离层（3）内的深度至少是5mm,所述液流孔（4）的孔径至少是11mm。
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2014
- 2014-11-17 CN CN201420684005.6U patent/CN204255716U/zh not_active Expired - Fee Related
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