一种脱气装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种脱气装置及其应用，包括水样仓，用来储存釆水设备输送过来的水样，并在外部作用下对水样中溶解的气体进行分离；储气仓，设置在所述水样仓的顶面，且与所述水样仓连通，用于储存所述水样仓中分离出的溶解气体；釆气单元，与所述储气仓连接，以利用压差采集所述储气仓内的溶解气体，并作为气相色谱的检测样品。本发明专利技术的脱气装置依据气体降压扩散原理，实现了水样中溶解气体的分离；再结合升压膨胀原理将分离的溶解气体转移至采集单元进行保存。本发明专利技术的脱气装置具有总体积小，可拆卸，好操作，易于便携和维护等特点，尤其适用于船载现场海水中溶解气体的分离与保存。

【技术实现步骤摘要】
一种脱气装置及其应用
本专利技术属于海洋
更具体地，涉及一种用于海水的脱气装置。
技术介绍
海底天然气水合物的勘查主要是依靠地球物理方法即似海底反射层BSR来推断天然气水合物的存在来进行的。不过研究资料表明,天然气水合物的存在和BSR的出现并非一一对应，BSR仅代表了天然气水合物下方甲烷气泡的存在，而不是天然气水合物的直接显示。大洋钻探计划ODP164航次的资料也表明，在有些采集到天然气水合物的地方没有出现BSR，而出现BSR的地方却不一定存在天然气水合物。2005年牛滨华等从水合物地质学和水合物勘探地震学提供的烃类物质微渗漏的事实、水合物化探自身理论和ODP204航次水合物钻井样品的地球化学分析结果以及南海天然气水合物研究区的化探实践等方面，探讨并阐述了勘查地球化学方法在天然气水合物勘查中的适用性，认为化探方法能够作为从海底沉积物的痕量化学组分的分布上追踪天然气水合物存在的有利证据。因此地球化学技术在寻找天然气水合物以及研究天然气水合物相关特征等方面可以发挥不可替代的作用。烃类气体是形成天然气水合物的物质基础，是海底天然气水合物的勘查地球化学主要指标之一。沉积物中的烃类气体主要包括微生物气、热解气及两者的混合气。其中，微生物气是绝大部分浅层气和天然气水合物的主要气源，而热解气则是常规天然气藏的主要气源，多数天然气水合物是由微生物气组成的，也有少部分是由热解气或两者的混合气组成的。无论微生物气还是热解气，其主要成分都是甲烷等烃类气体，国际上对天然气水合物地球化学异常的研究主要集中于沉积物、孔隙水和底层海水的烃类气体浓度异常以及C、H同位素组成和烃类气体的比值等方面。烃类气体的高浓度异常可直接识别下伏沉积物中可能存在的天然气水合物，而CH4/C2H6或C1/(C2+C3)的比值和CH4中δ13C可用于判别天然气水合物的来源和成因；沉积物孔隙水Cl-浓度在垂向上的降低及伴随的δ18O和δD组成的升高可作为天然气水合物是否存在的重要标志。在海上船载调查现场，水样品中的气体分离以及对于气体的测试分析一直以来都是现场难以解决的一个难点，因为目前的气液分离方法所需的设施和化学药品比较复杂多样，所需占据的实验室空间也较大，分离所需的时间较长，且设备大多不适合船载漂泊不稳定的环境，通常的做法都是将采集到的水样品进行密封保存，待船舶返航至陆地实验室再进行水样品的气液分离和测试分析工作。但这种做法难以获得船舶现场的一手测试资料，很难第一时间发现水合物存在的异常标志，不利于水合物资源调查与评价工作。现有海水脱气装置主要包括实验室使用及便携式使用两种类型。其中，实验室类型为真空抽提脱气装置，装置名称为MPPE工艺，该装置主要用于油田工程中，在MPPE工艺中，含烃的水流经一个装满MPPE颗粒的塔。这种颗粒是多孔隙聚合物小球，其中含有一种特殊的提取液，这种稳定的提取液可从水中脱除烃组分，被脱除的烃组分对提取液具有高的亲和力。净化后的水可以重复利用或排放。通过采用低压蒸汽提取烃，可以长期就地再生提取液，提取的烃经过冷凝后通过重力从水相中分离出来。便携式类型为用于分离水中溶解气体的脱气装置，其系统包括水质处理装置、膜脱气装置、真空收集装置和流程控制装置；处理方法是先以水质处理装置除去环境水中的杂质颗粒，再以膜脱气装置脱出环境水中的溶解气，并将完成脱气后的环境水持续排出；最后将膜脱气装置产生的溶解气体通过真空收集装置输送至气瓶中收集。该装置比较适合环境水中溶解气体的提取。综上，现有类型脱气装置存在以下缺点：1)操作步骤繁琐，不适合船载现场使用。2)装置体积过大，不适合船载现场使用。3)需要专业人员操作。4)适合较大量样品中溶解气体的分离(样品量≥5L)。因此，针对现有技术中脱气装置存在的问题，本专利技术克服了现有技术的缺陷，提供一种适合船载现场使用的脱气装置。该专利技术填补了船载现场水样品的气液分离这一空白，弥补了水合物资源调查中对于现场采集水化学异常标志的不足。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种脱气装置，该脱气装置装置具有尺寸小、重量小、分离快速、操作简单、易于便携与维护等特点，本专利技术的另一个目的在于提供一种脱气装置的应用，本专利技术的装置依据压力扩散原理，通过设置水样仓、储气仓、平衡仓、进水接头、进水阀、注水通道、脱气阀、针头阀以及真空控制系统，实现了船载现场水样品的气液分离，可为气相色谱仪提供待测气体样品。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种脱气装置，包括水样仓，用来储存釆水设备输送过来的水样，并在外部作用下对水样中溶解的气体进行分离；储气仓，设置在所述水样仓的顶面，且与所述水样仓连通，用于储存所述水样仓中分离出的溶解气体；釆气单元，与所述储气仓连接，以利用压差采集所述储气仓内的溶解气体，并作为气相色谱的检测样品。优选地，所述水样仓的侧壁上设置有从上端向下端方向延伸的注水通道，所述注水通道上方设有进水口；所述注水通道的出口位于所述水样仓的底部，入口连接所述进水口，所述进水口的水样通过所述注水通道输送至所述水样仓。优选地，所述水样仓与所述储气仓可拆卸地旋扣连接。优选地，所述水样仓的上盖内设置有连通所述水样仓和所述储气仓的出气口，以及调节所述出气口的脱气阀。优选地，所述储气仓的上盖上设有连通所述储气仓以抽取真空的第一通气口，抽真空设备通过所述第一通气口将所述储气仓抽空至负压，使得所述水样仓内水样中的溶解气体通过所述出气口输送至所述储气仓内。优选地，所述储气仓的上盖设有通孔，所述通孔连接有位于所述储气仓内以调节储气仓压力的平衡仓，所述平衡仓通过所述通孔连接的加压设备膨胀后将所述储气仓内的溶解气体挤压至釆气单元。优选地，所述储气仓的上盖上设有连通所述平衡仓以调节平衡仓内压力的第二通气口。优选地，所述储气仓的上盖内设置有调节所述第一通气口的第一通气阀、调节所述第二通气口的第二通气阀和调节所述采气单元的针头阀；且优选地，所述储气仓和所述水样仓均为柱状空心体结构。优选地，所述平衡仓为容积可变的橡胶球。优选地，在所述水样仓靠近注水通道的一侧设有突耳，所述注水通道的入口延伸至突耳内，且所述突耳内设有调节所述进水口的进水阀。一种脱气装置的应用，所述脱气装置可应用于船载现场海水中溶解气体的分离。本专利技术依据气体降压扩散原理，实现了水样中溶解气体的分离；再结合升压膨胀原理将分离的溶解气体转移至采集单元进行保存。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术的脱气装置依据气体降压扩散原理实现水样中溶解气体的分离，整个分离过程不使用腐蚀、有毒、危险的化学试剂，环保安全，成本低廉，操作简单，可以实现气体的快速分离。2、本专利技术的脱气装置还根据升压膨胀原理，实现储气仓内气体的转移和保存，具有快捷、安全、简单和成本低廉的特点。3、本专利技术的脱气装置具有总体积小，可拆卸，好操作，易于便携与维护等特点，尤其适用于船载气体转移与保存。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作优选地详细的说明。图1是本专利技术一个实施方式的脱气装置结构示意图。图2是本专利技术一个实施方式的储气仓上盖内部结构示意图。图3是图1所示脱气装置的B-B′剖视图。水样仓1，储气仓2，釆气单元3，注水通道4，进水口5，出气口6，第一通气口7，第一通气阀8，平衡仓9，第二通气口10，第二通气阀11，脱气阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱气装置，其特征在于，包括水样仓，用来储存釆水设备输送过来的水样，并在外部作用下对水样中溶解的气体进行分离；储气仓，设置在所述水样仓的顶面，且与所述水样仓连通，用于储存所述水样仓中分离出的溶解气体；釆气单元，与所述储气仓连接，以利用压差采集所述储气仓内的溶解气体，并作为气相色谱的检测样品。

【技术特征摘要】
1.一种脱气装置，其特征在于，包括水样仓，用来储存釆水设备输送过来的水样，并在外部作用下对水样中溶解的气体进行分离；储气仓，设置在所述水样仓的顶面，且与所述水样仓连通，用于储存所述水样仓中分离出的溶解气体；釆气单元，与所述储气仓连接，以利用压差采集所述储气仓内的溶解气体，并作为气相色谱的检测样品。2.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，所述水样仓的侧壁上设置有从上端向下端方向延伸的注水通道，所述注水通道上方设有进水口；所述注水通道的出口位于所述水样仓的底部，入口连接所述进水口，所述进水口的水样通过所述注水通道输送至所述水样仓。3.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，所述水样仓与所述储气仓可拆卸地旋扣连接。4.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，所述水样仓的上盖内设置有连通所述水样仓和所述储气仓的出气口，以及调节所述出气口的脱气阀。5.根据权利要求4所述的脱气装置，其特征在于，所述储气仓的上盖上设有连通所述储气仓以抽取真空的第一通气口，抽真空设备通过所述第一通气口将所述储气仓抽空至负压，使得所述水样仓内水样中的溶解气体通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广虎，程思海，赵宏宇，赵正兴，陆丽娜，孙珍军，王承洋，王艳萍，钟建宏，
申请(专利权)人：防灾科技学院，宜宾三江机械有限责任公司，四川必成机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13