本實用新型涉及到石油地質(zhì)領(lǐng)域中對頁巖樣品進(jìn)行有機(jī)碳含量測試的樣品前處理設(shè)備，具體是一種能夠?qū)㈨搸r樣品中的無機(jī)碳環(huán)保快速高效地反應(yīng)處理裝置。
背景技術(shù)：
在石油地質(zhì)領(lǐng)域中，對鉆井所取的巖心樣品進(jìn)行的有機(jī)碳含量的測試實驗是對一個區(qū)塊進(jìn)行頁巖氣資源評價的一項重要測試。為了有機(jī)碳含量測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，需將樣品中的無機(jī)碳經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)處理完全，而目前的處理方法是將粉末狀的樣品放入坩堝然后加入稀鹽酸溶液進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)坩堝內(nèi)反應(yīng)液滲濾完后，再次滴入鹽酸，反復(fù)多次滴加鹽酸后才能夠反應(yīng)完全，坩堝內(nèi)反應(yīng)液滲濾時間緩慢，大概20-30分鐘添加一次鹽酸，所以這個前處理過程大致需要72小時才能完成，工作量大，耗費(fèi)大量人力，而且將從坩堝滲濾出的未完全參與反應(yīng)的鹽酸液體直接排入下水道，造成環(huán)境污染。
基于此，開發(fā)一種高效率、無污染的有機(jī)碳含量測試樣品的前處理設(shè)備很有必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型是為了解決現(xiàn)有有機(jī)碳含量測試樣品的前處理過程中時間長、污染大的問題，提供了一種可行的無污染、高效率的樣品前處理裝置。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種有機(jī)碳含量測試實驗的樣品前處理裝置，包括不銹鋼坩堝架，所述不銹鋼坩堝架為雙層，其表層密布有放置坩堝的通孔，其下層底部通過法蘭與玻璃反應(yīng)瓶的上部接口連接，所述玻璃反應(yīng)瓶的上部接口一側(cè)設(shè)置有真空泵連接口，所述玻璃反應(yīng)瓶上設(shè)置堿液進(jìn)料口，所述玻璃反應(yīng)瓶底部設(shè)置排液口。
工作時，將每個盛有樣品的坩堝（25×25mm）放置于不銹鋼坩堝架的相應(yīng)通孔內(nèi)，并抽真空，然后向坩堝中加入稀鹽酸溶液與樣品中的無機(jī)碳進(jìn)行反應(yīng)，由于在相對真空環(huán)境下，反應(yīng)液在幾分鐘內(nèi)（大概2-3分鐘）就會滲濾到與坩堝架下方連接的玻璃反應(yīng)瓶中，之后反復(fù)多次滴加鹽酸至坩堝內(nèi)，由于加快了反應(yīng)液的滲濾速度，樣品前處理時間大大加快（縮短到半小時之內(nèi)），前處理完畢后向反應(yīng)瓶加入堿溶液與未完全反應(yīng)的鹽酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)完全后，殘液經(jīng)排液口排入地下水道，從而實現(xiàn)對實驗樣品的高效無污染前處理工作。
本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、該裝置中通過抽真空的方式，給反應(yīng)體系提供相對負(fù)壓的環(huán)境，能夠?qū)⒃瓉砘ㄙM(fèi)72小時的樣品前處理時間縮短到半小時之內(nèi)，極大地縮短反應(yīng)時間。
2、玻璃反應(yīng)瓶中能夠在常溫條件下進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，避免直接排出酸液對環(huán)境造成污染，降低了實驗人員的勞動強(qiáng)度和時間成本，提高工作效率。
3、該實用新型裝置設(shè)計操作簡單，拆卸清洗方便。
本實用新型設(shè)計合理，該有機(jī)碳含量測試實驗的樣品前處理設(shè)備是將不銹鋼坩堝架、玻璃反應(yīng)瓶經(jīng)法蘭連接并通過抽真空的方式實現(xiàn)對樣品中無機(jī)碳的完全快速處理。
附圖說明
圖1表示本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-不銹鋼坩堝架，2-法蘭，3-真空泵連接口，4-堿液進(jìn)料口，5-玻璃反應(yīng)瓶，6-排液口，11-通孔，21-上部接口。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
一種有機(jī)碳含量測試實驗的樣品前處理裝置，如圖1所示，包括不銹鋼坩堝架1，所述不銹鋼坩堝架1為雙層（表層為平面，下層為錐形），其表層密布有放置坩堝的通孔11（用于同時處理很多個樣品），其下層底部通過法蘭2與玻璃反應(yīng)瓶5的上部接口21連接，所述玻璃反應(yīng)瓶5的上部接口21一側(cè)設(shè)置有真空泵連接口3，所述玻璃反應(yīng)瓶5上設(shè)置堿液進(jìn)料口4，所述玻璃反應(yīng)瓶5底部設(shè)置排液口6，排液口6設(shè)置有閥門。
實驗時，坩堝采用碳硫坩堝，又稱紅外碳硫坩堝、高頻爐坩堝、CS坩堝，碳硫分析專用坩堝廣泛用于鋼鐵、冶金、石油、機(jī)械制造、科研部門。材質(zhì)：SiO2 80% Al2O3 20%，外觀：圓柱形，底端帶凸起。外形尺寸：23*23mm 24*24mm，25*25mm(通用)，26*26mm，正負(fù)0.5mm。使用時，不銹鋼坩堝架1上放置盛有粉末巖石樣品的坩堝，坩堝底端凸起正好放置于坩堝架的表層通孔內(nèi)，坩堝與不銹鋼坩堝架的表層通孔緊密貼合，真空泵通過真空泵連接口3與裝置連接，將系統(tǒng)抽真空。之后將稀鹽酸溶液加入坩堝中，與巖石樣品中的無機(jī)碳進(jìn)行反應(yīng)，在相對真空環(huán)境下，坩堝滲濾的反應(yīng)液體在幾分鐘之內(nèi)就會流入經(jīng)法蘭2連接的玻璃反應(yīng)瓶5，之后反復(fù)多次添加鹽酸，基本上可以做到連續(xù)添加，將樣品前處理時間縮短到半小時之內(nèi)。前處理反應(yīng)完畢后，玻璃反應(yīng)瓶5中會有部分未完全參與反應(yīng)的稀鹽酸溶液，經(jīng)過進(jìn)料口4加入堿溶液與稀鹽酸進(jìn)行中和反應(yīng)，防止環(huán)境污染，反應(yīng)殘液通過排液口6排出，前處理過程完畢。
以上實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以借鑒實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本實用新型的總之和范圍，都應(yīng)被視為包括在實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。