Дегазационная установка
Изобретение касается газогеохимических исследований и предназначено для извлечения растворенного или сорбированного газа из образцов донных осадков, морской или пресной воды и может применяться при изучении качественного и количественного составов извлеченного газа применительно к различного рода газовым съемкам и нефтепоисковым работам. Цель изобретения - повышение степени извлечения газовых компонентов, особенно тяжелых углеводородных газов из воды и донных осадков, повышение точности количественного и качественного анализов содержащих в пробе газов, обеспечение сбора, хранения и консервирования извлеченных газов. Установка состоит из нагревателя воды с контролируемой температурой подогрева для основной дегазации воды, холодильника с контролем температуры охлаждаемой воды, приемника-дегазатора с высокооборотной мешалкой, второго холодильника, выполняющего роль затвора от попадания паров воды в измерительную часть установки и форвакуумный насос, диафрагменного насоса и измерителя давления. В установке предусмотрена возможность отбора газа для хроматографии. Дополнительная очистка от следов влаги и CO<SB POS="POST">2</SB> позволяет консервировать газ в амплулы в экспедиционных условиях для дальнейших физико-химических исследований и изотопных измерений. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ВСЕ".С йоИАя
ГЛТЕм .. i . :.,Я
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV CBHQETEJlbCTBV г
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И CAHPblTHRM
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4228534/23-26 (22) 02. 03. 87
{46) 07.09.89. Бюл. У 33 (75) Е.Ф.Доильницын и В.Ф.Шугуров (53) 66.069.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1(880995, кл. В 01 D 19/00, 1979. (54) ДЕГАЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение касается гаэогеохимических исследований и предназначено для извлечения растворенного или сорбированного газа из образцов донных осадков, морской или пресной воды и может применяться при изучении качественного и количественного составов извлеченного газа приметительно к различного рода газовым съемкам и нефтепоисковым работам.
Цель изобретения — повышение степени извлечения газовых компонентов, особенно тяжелых углеводородных газов, из воды и донных осадков, поИзобретение относится к газогеохимическим исследованиям, предназначено для извлечения растворенного в воде или сорбированного в донных осадках газа и применяется при изучении качественного, количественного и изотопного состава извлеченных углеводородных газов (УВГ).
Цель изобретения — повышение степени извлечения газовых компонентов, особенно тяжелых УВГ, иэ воды и донных осадков, повышение точности количественного и качественного анализа содержащихся в пробе газов, (19) (11) (51)4 С 02 F 1/20, В 01 D 19/00 вышение точности количественного и качественного анализов содержащихся в пробе газов, обеспечение сбора, хранения и консервирования извлеченных газов. Установка состоит из нагревателя воды с контролируемой температурой подогрева для основной дегазации воды, холодильника с контролем температуры охлаждаемой воды, приемника-дегазатора с высокооборотной мешалкой, второго холодильника, выполняющего роль затвора от попадания паров воды в измерительную часть установки и форвакуумный насос, диафрагменного насоса и измерителя давления. В установке предусмотрена возможность отбора газа для хроматографии. Дополнительная очистка от следов влаги и СО позволяет консервировать гаэ в ампулы в экспедиционных условиях для дальнейших физико-химических исследований и изотопных измерений. 2 ил, обеспечение сбора, хранения и консервирования углеводородных газов.
На фиг. 1 изображена дегаэационная установка; на фиг. 2 — холодильник
Дегазационная установка состоит из разветвленной на две входной вакуумной линии, перекрываемой обычными хирургичесими зажимами 1, 2. Зажим 1 перекрывает предварительно обезгаженную воду в сосуде А, изолированном от атмосферы диафрагмой иэ вакуумной резины, которая плотно прилегая к воде, по мере расхода воды
3 1505899 вдавливается внутрь со< у»»а. Зажим 2 перекрывает батометр Б или иной < осуд с водой, в которой необходимо определить газовый состав. Нагреватель 3 выполнен из нержавеющей трубки, помещаемой в трубчату»о электрическую печь. Холоди»»ьник 4 выполняется из стекла. Дегазатор-приемник
5 воды или донных осадков представляет собой полый цилиндр емкостью
1000 мл из стекла, зажатый двумя фланцами с резиновыми прокладками с помощью двух стержней, оканчивающихся резьбой. Фланцы выполнены из органического стекла. В верхнем фланце вакуумно плотно закреплены две трубки (одна для ввода воды, а вторая для откачки форвакуумным насосом и для отбора дегазированного газа). В ниж- 2р нем фланце закреплена вакуумно плотно трубка для слива дегазированной воды.
Мешалка б представляет гобой стержень диаметром 6 мм, верхний конец 25 которого через муфту соединен с валом электромотора, нижний опирается н подпятник, запрессованный в нижний фланец приемника-дегазатора. На ниж"ем конце стержня меша.<ки закреплена крыльчатка при вращении создающая взмученную магсу донных о< адков или воды. Электродвигатель 7 трехфазный, 5 вт, 3000 об/мин. Электродвигатель имеет блок 8 реверса, представляющий собой временной переключатель направления вращения. Продолжительность перемешивания для воды составляет 15 с правого и 15 с левого вращения. Общее время вращения в 40 зависимости от отгазонки воды и содержания тяжелых УВГ подбирается практически. При дегазации д< нных осадков реверс обычно не используется.
Улавливатель 9 паров воды — обычная
45 противоточная стеклянная, разборная на шлифе ловушка, помещаемая в хладагент. Диафрагменный нас< г 10 — это две полусферы из оргстекла, разделенные диафрагмой из вакуумной резины.
В сферах закреплены накуумно плотно две трубки. Вакуумметр 11 — стандартный образцовый, стрелочный прибор, колонка 12 очистки извлеченного газа изготовлена из стекла и заполнена поглотителями воды и углекислого газа.
Ампулы 13 для сбора, хранения и консервации газа изготон»»е»»ы из стекла и имеют емкость 150- <»<) мл. Они оттянуты с двух сторон, что позволяет присоединять их к вакуумной системе и отпаивать. Система <одержит также форвакуумный на< ос 14, пробоотборник
15 — замерную емкость, закрытую с одного конца диафрагмой, что позволяет отбирать газ шприцом для хромотографического анализа УВГ. На газпроводах вакуумных пиний имеются зажимы
1б — 28. Уловитель 9 паров помещен в сосуд Дьюара 29. На линиях диафрагменного на<.оса 10 имеются зажимы
30 — 32. На линиях уловителя паров и приемника-дегазатора установлены зажимы 33 и 34.
Установка работает следующим образом.
При дегазации воды после присоединения батометра Б вся система откачивается форвакуумным насосом 14 по линии зажимов 16-28. Остаточное давление контролируется вакуумметром 11.
При получении рабочего вакуума зажимами 16 и 18 ограничивается пространство при дегазации воды. Зажимами 22,24-28 изолируется пространство для отбора и хранения газа.
Вода из батометра Б поступает в нагреватель 3. Температура нагревания воды контролируется и регулируется мощностью нагревателя 3 и скоростью подачи воды. Происходит первичная дегазация воды. Выделившийся газ поступает через холодильник 4 в приемник 5. Отпускаются зажимы 18, 1,30 и 31. Зажим 32 зажат. Форвакуу »ный насос 14 создает разрежение в нижней части диафрагменного насоса и газ приемника 5 поступает через улавливатель 9 паров воды в верхнюю часть диафрагменного насоса 10. Пережимаются зажимы 18 и 30, отжимается зажим 32, газ, находящийся в верхней полусфере 10, атмосферным давлением переводится н объем, при отжатии зажима 23 ограниченный зажимами 18 и 4.!
1ережимаются зажимы 23 и 32, отжимаются 18 и. 30, диафрагменный насос
10 забирает очередную порцию газа.
После отбора необходимог6 количества воды из батометра зажим 0 перекрывается, продолжается дегазация воды с использованием мешалки 6, приводимой во вращение электродвигателем управляемым блоком реверса. Реверс двигателя необходим при 3000 об/мин
1505899
45 лопатки мешалки jl,.llEE вьн1о.<нс ния р< ли кавитационного орглнл, т.е. создания разрывов струи воды, обтекающей лопатку, в которую выделяется газ
У 5 чтобы этот газ опять не остался в воде при схлопывании воды, в< да, увлекаемая лопатками, нэчггнсгет вращаться, образуя параболу и оголяя стержень вращения, куда и выделяются 0 газы. Во если не прекратить вращения воды, она может, поднимаясь по стенкам выплеснуться в вакуумную систему.
Применяя реверс, создается как бы дополнительная скорость лопаток от- 15 носительно воды и получаются дополнительная кавитация и лучшее вь1деление газа. Дегазация продолжается до тех пор, пока показание манометра при отборе очередной порции газа не ос- 20 танется постоянным. Газ полностью изъят. Количество газа определяется по произведению откалибровлнного объема, ограниченного зажимами 18, 21и
24, на давление по показанию прибо- 25 ра 11, т.е. определяется PV, приводя и его к нормальным условиям, вычисляется объем выделившегося газа. Отбор газа для хроматографирования осу11гествляется иэ пробоотборника 15, куда 30 газ перводится диафрагменным насосом.
При консервации извлеченного газа, содержащего УВГ, он очищается от следов влаги и СО в колонке 12, через которую прогоняется диафрагменным на35 сосом в ампулу 13, в которой они могут накапливаться, храниться или отпаиваться. При ненадобности извлеченный и замеренный газ выбрасывается в атмосферу. Отсоединяется батометр, отжимается зажим 2, зажим 17 зажат, зажимы 34 и 33 отжаты, вода удаляется из дегазаторов и ловушки.
Установка приводится н первоначальное состояние для последующих деглэаций.
При деглзации донных о<.aul 55 подается дегазированная вода иэ сосуда А, нагретая в нагревателе 3 до 30-50 С в зависимости от температуры о осадка. Вода подается при вк 1юченной МС 111Э!Iкt > h<331II×<" С ТЕ<<) ВОДЫ КОНТРОЛИ рус тся Elo ео ур<313ню и приемнике-дс— глэаторе в сос тношении примерно 1:1 к массе донн< г<3 Осл;1Ка. ДЕГазэция О< ЛДКЭ IljEOE3
Применение изобретения с такой технологической цепочкой позволяет повысить степень извлечения УВГ, практически до степени обнаружения хроматографом — и 1О об.Z, особенно тяжелых УВГ. Предлагаемая установка позволяет извлекать г.лзы и3 морской и пресной воды, донных осадков, их количественное и качественное измерение с возможностью накапливания из нескольких обрлзиов с последующеи консервацией, повышает точность измерения и надежность получаемых результатов. Ф о р м у л л и з с б р с т е и и я Дс глзлционная уста.овкэ содержащая установ31еннь1е пос:<едовательно на газопроводе с ээ31.имлмн нагреватель, дегазатор-прис мнш;, уловитель плров воды, злмерную емкость, форвакуумный и дггэфрагменный насосы, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с пелью повышения степени извлечен11я газовых компонентов, особенно тяжелых углеводородных газов иэ воды и донных осадков, повышс ния точности количественного и качестве1игого анализов, содержащихся в пробе газов, обеспечения сбора, хранения и консервирования углеводородных газов, нагреватель снабжен трубчатой злег:трической печью с термодэтчиками для обеспечения контролируемой первичной дегаэации, установка снабжена устлногленными перед нагревателем и соединенньппг между собой сосудом с обеэглженной водой и батометром, а также установленным после нагревателя холодильп 1ком, приемник-дегазатор снабжен мешалкой, а уловитель пэров — сосудом Дьюара, установка снлбженл также рлзмещенными после эамерной емкости колонкой с поглотителями для очистки газов и ампулами для сбог;1, хранения и консервации извлеченьн1х газов. 1505899 Составитель Л.Суханова Редактор А.Мотыль Техред А.Кравчук Корректор М.Иаксимишинец Заказ 5384/23 Тираж 828 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
