一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统技术方案

本发明专利技术公开了一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，包括供气装置、真空泵以及气相色谱仪，真空泵连接有真空通管，供气装置通过管道连接有定气配液装置A、定气配液装置B和底部设置有加热装置的第二原液处理装置，且定气配液装置A、定气配液装置B和第二原液处理装置的出气端均通过管道连接在真空通管上，真空通管连接有第一原液处理装置，且第一原液处理装置通过管道连接在供气装置上形成回路，气相色谱仪连接在第二原液处理装置和真空通管之间的管路上，原液制作过程依据化学反应未引入任何杂质，安全、稳定、高效、绿色、环保、成本低廉、操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统
本专利技术涉及天然气领域，具体为一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统。
技术介绍
天然气水合物有望成为替代常规油气的清洁能源，得到包括美国、日本、韩国、印度、中国在内的世界各国政府、学术界和企业界的广泛重视。“我国主要海域天然气水合物资源调查与评价”国家重大专项，经过10多年的地质、地球物理和地球化学综合调查，发现了一批重要的水合物资源靶区，在神狐等海域钻探获得了水合物实物样品，并成功进行了连续42天的水合物试开采，天然气水合物勘探方法及开采技术取得了令世界瞩目的重大突破。随着我国主要海域的水合物资源勘查逐步进入详查和开采阶段，对海底水合物矿体空间分布的探查精度要求显著提高，现有的海洋常规地球化学测量设备效率低、精度差、无法分辨指示水合物矿体存在的地球化学弱异常，难以满足我国水合物资源详查、勘探和开发的需要。最新研制的近海底原位地球化学综合传感系统，可以实现在船舶走航的同时对海水中溶解甲烷、二氧化碳及硫化氢等痕量气体含量的高精度实时测量，检出限低于20ppbv(1nM)，为我国天然气水合物矿体精细勘探和开发提供技术支撑。近海底原位地球化学综合传感系统的高精度实时测量是基于对汲取的定量海水中痕量甲烷、二氧化碳、硫化氢水溶气体的实时分析测试，由于近海底多参量分析系统中传感器的非线性输出，根据曲线拟合理论，标定点越多，拟合的输入/输出曲线就越准确，要对分析系统进行高精度标定，不同浓度痕量甲烷二氧化碳硫化氢多元水溶气体标准实验溶液是必要条件。目前，有关定值痕量多元水溶气体标准溶液的制作规范及标准流程未做明文规定，少见相关报道，为了解决此问题，设计了此定值痕量甲烷二氧化碳硫化氢水溶气体标准实验溶液的制作方案。标准混合气体的制作多采用一种高纯气体作稀释气再添加一种或几种其它的高纯气体配制而成。标准气体的配制方法主要有称量法、分压法、体积法、渗透法、饱和法、电解法、指数稀释法、流量比混合法等，从气体动力学的角度分为静态配气法和动态配气法。标准溶液配制多采用容量法、中和法、氧化还原法、络合滴定法等方法。而称量法、分压法、体积法、渗透法、饱和法、电解法、指数稀释法、流量比混合法等标准气体的配制方法以及容量法、中和法、氧化还原法、络合滴定法等标准溶液的配制方法，均不适用定值痕量甲烷二氧化碳硫化氢三元水溶气体标准实验溶液的制作，目前专门针对定值痕量甲烷二氧化碳硫化氢三元水溶气体标准溶液的制作方案还是空白。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足,本专利技术提供一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，包括供气装置、真空泵以及气相色谱仪，所述真空泵连接有真空通管，所述供气装置通过管道连接有定气配液装置A、定气配液装置B和底部设置有加热装置的第二原液处理装置，且所述定气配液装置A、定气配液装置B和第二原液处理装置的出气端均通过管道连接在真空通管上，所述真空通管的一端连接有第一原液处理装置，且所述第一原液处理装置通过管道连接在供气装置上形成回路，所述气相色谱仪连接在第二原液处理装置和真空通管之间的管路上；所述定气配液装置A和定气配液装置B的出水部通过管道连接在第二原液处理装置的进水部，所述第二原液处理装置的出水部通过管道分别连接定气配液装置A和定气配液装置B的进水部。进一步地，所述第一原液装置包括若干个并列的原液罐，且相邻的原液罐之间通过连接管连接在一起。进一步地，所述第一原液处理装置和气相色谱仪均放置于无菌箱中，且所述定气配液装置A和定气配液装置B放置在同一无菌箱中。进一步地，所述第二原液处理装置包括罐体以及通过密封圈安装在罐体上的盖板，所述罐体的底部设置有进水管路和进气管路，且所述进气管路连接有涡卷气管，所述涡卷气管的表面设置有气孔，所述罐体内部设置有瓣阀装置，位于瓣阀装置底侧的罐体表面设置有出水管路。进一步地，所述瓣阀装置包括边缘设置有硅胶圈的固定环塞板，所述固定环塞板的中间设置有栅架，且位于栅架正底部的固定环塞板中间设置有圆形的硅胶瓣阀，所述栅架的顶部连接有螺杆，所述螺杆螺旋穿过盖板的杆身上设置有调节螺钮。进一步地，所述出水管路通过活动塞装置安装在罐体上，所述活动塞装置包括安装管座，所述出水管路通过碟套管套装在安装管座中，所述碟套管中间固定有环垫圈，所述碟套管和安装管座之间沿轴向均匀分布有若干个微型伸缩杆，且所述微型伸缩杆的输出端连接在环垫圈上。进一步地，定气配液装置A包括原液仓，所述原液仓内部设置有密封塞板，所述密封塞板中间设置有气动杆，所述气动杆的顶部固定连接在原液仓的内顶部，所述密封塞板的表面设置有环槽，且所述环槽内部环形排列有贯穿孔，所述环槽通过若干个弹簧销装置安装有浮动塞盖，所述密封塞板底部设置有溶气支管。进一步地，所述原液仓的顶部设置有排气阀和真空阀，所述密封塞板上套装有硅胶密封圈。进一步地，所述涡卷气管呈螺旋上升状，且所述涡卷气管的每一圈半径差为30mm，且相邻气孔之间的距离为20mm，且所述气孔设置在涡卷气管的每一圈的内侧壁和底部表面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术主要应用真空脱气及吹扫捕集法，通过真空系统将原液仓顶部抽至真空负压，使仓内的原液降压脱气，去除其中的溶解气体，然后在原液处理装置底部以高压氩气吹扫，依据浮力原理置换其中的甲烷气体，使之从顶部出气口排出，进一步可以去除原液及顶部空气中的甲烷、二氧化碳、空气等气体成分，使原液仓内保存为不含有甲烷二氧化碳硫化氢等气体成分的原液；(2)本专利技术进一步补充完善了痕量多元水溶气标准实验溶液制作方法，弥补了水合物资源调查中对于近海底海水中CH4、H2S等气体含量弱异常标志识别的不足，确保了近海底原位多参量地球化学综合传感系统分析测试海水中CH4、H2S等痕量气体含量的准确度；(3)本专利技术以硫化氢双氧水氧化沉淀反应、过氧化氢加热分解反应、二氧化碳加热分解反应以及阿基米德浮力原理为主要原理依据，通过对高纯水进行氧化沉淀、过滤、加热、吹扫置换等处理，首先获得无硫化氢二氧化碳及甲烷等目标气体的原液，再通过微量进样针向原液中加入特定量值的硫化氢、二氧化碳、甲烷气体并使之溶解在原液中，最终获得定值痕量水溶气体的标准实验溶液；原液制作过程依据化学反应未引入任何杂质，安全、稳定、高效、绿色、环保、成本低廉、操作简单。附图说明图1为本专利技术的系统整体管道连接结构示意图；图2为本专利技术的第二原液处理装置结构示意图；图3为本专利技术的瓣阀装置结构示意图；图4为本专利技术的活动塞装置结构示意图；图5为本专利技术的定气配液装置A或者定气配液装置B结构示意图。图中标号：1-供气装置；2-真空泵；3-气相色谱仪；4-定气配液装置A；5-定气配液装置B；6-第二原液处理装置；7-真空通管；8-第一原液处理装置；9-连接管；10-无菌箱；11-瓣阀装置；12-活动塞装置；401-原液仓；402-密封塞板；403-气动杆；404-环槽；405-弹簧销装置；406-浮动塞盖；407-溶气支管；601-罐体；602-盖板；603-进水管路；604-进气管路；605-涡卷气管；606-气孔；607-出水管路；1101-固定环塞板；1102本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，包括供气装置(1)、真空泵(2)以及气相色谱仪(3)，其特征在于：所述真空泵(2)连接有真空通管(7)，所述供气装置(1)通过管道连接有定气配液装置A(4)、定气配液装置B(5)和底部设置有加热装置的第二原液处理装置(6)，且所述定气配液装置A(4)、定气配液装置B(5)和第二原液处理装置(6)的出气端均通过管道连接在真空通管(7)上，所述真空通管(7)的一端连接有第一原液处理装置(8)，且所述第一原液处理装置(8)通过管道连接在供气装置(1)上形成回路，所述气相色谱仪(3)连接在第二原液处理装置(6)和真空通管(7)之间的管路上；所述定气配液装置A(4)和定气配液装置B(5)的出水部通过管道连接在第二原液处理装置(6)的进水部，所述第二原液处理装置(6)的出水部通过管道分别连接定气配液装置A(4)和定气配液装置B(5)的进水部。

【技术特征摘要】
1.一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，包括供气装置(1)、真空泵(2)以及气相色谱仪(3)，其特征在于：所述真空泵(2)连接有真空通管(7)，所述供气装置(1)通过管道连接有定气配液装置A(4)、定气配液装置B(5)和底部设置有加热装置的第二原液处理装置(6)，且所述定气配液装置A(4)、定气配液装置B(5)和第二原液处理装置(6)的出气端均通过管道连接在真空通管(7)上，所述真空通管(7)的一端连接有第一原液处理装置(8)，且所述第一原液处理装置(8)通过管道连接在供气装置(1)上形成回路，所述气相色谱仪(3)连接在第二原液处理装置(6)和真空通管(7)之间的管路上；所述定气配液装置A(4)和定气配液装置B(5)的出水部通过管道连接在第二原液处理装置(6)的进水部，所述第二原液处理装置(6)的出水部通过管道分别连接定气配液装置A(4)和定气配液装置B(5)的进水部。2.根据权利要求1所述的一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，其特征在于：所述第一原液装置(8)包括若干个并列的原液罐，且相邻的原液罐之间通过连接管(9)连接在一起。3.根据权利要求1所述的一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，其特征在于：所述第一原液处理装置(8)和气相色谱仪(3)均放置于无菌箱(10)中，且所述定气配液装置A(4)和定气配液装置B(5)放置在同一无菌箱中。4.根据权利要求1所述的一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，其特征在于：所述第二原液处理装置(6)包括罐体(601)以及通过密封圈安装在罐体(601)上的盖板(602)，所述罐体(601)的底部设置有进水管路(603)和进气管路(604)，且所述进气管路(604)连接有涡卷气管(605)，所述涡卷气管(605)的表面设置有气孔(606)，所述罐体(601)内部设置有瓣阀装置(11)，位于瓣阀装置(11)底侧的罐体(601)表面设置有出水管路(607)。5.根据权利要求4所述的一种定值痕量水溶气体标准实验溶液制作系统，其特征在于：所述瓣阀装置(11)包括边...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广虎，于赫楠，温明明，程思海，曹珺，王承洋，范存金，谭覃，邓丽婷，
申请(专利权)人：防灾科技学院，北京防灾科技有限公司，广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：河北,13