一種天然氣中砷元素的快速檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣體檢測技術領域，特別涉及一種天然氣中砷元素的快速檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 天然氣中揮發(fā)性砷化物能明顯縮短天然氣處理過程循環(huán)催化劑的使用壽命，引起 天然氣管道堵塞，利用時對環(huán)境和人體健康構成威脅。作為天然氣產(chǎn)品質量檢測的重要關 注部分，天然氣含砷量檢測技術亟待突破。理清天然氣中砷元素的賦存狀態(tài)，綜合考慮天然 氣中砷的微量性及毒性是本項技術需要重點攻破的難關。同時，被選擇的吸附劑的成本、實 驗裝置的簡易程度及實驗測試儀器的選擇也是本項技術能否應用于工業(yè)生產(chǎn)的重要考量。
[0003] 目前，國內外關于天然氣中砷的檢測技術研究甚少，國內采用地氣測量法針對土 壤中的砷元素研究較多，1995年謝學錦院士提出地球氣法認為可采用低密度的地球氣測量 發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的異常用于大范圍的戰(zhàn)略性勘察活動，王學求、謝學錦在中國膠東圈定大面積 地氣Au、As、Hg等元素異常，劉應漢等對捕集地氣物質的吸附材料進行了研究發(fā)現(xiàn)含活性炭 的泡沫塑料可以較好地捕獲來自地下礦源的痕量物質，盧蔭麻等指出地氣的集氣材料純度 和分析測試中使用的試劑純度以及在野外采氣作業(yè)與室內分析時可能引起的污染是影響 這一技術推廣的關鍵因素。
[0004] 國外學者E.M.Krupp在2007年使用硅膠浸泡硝酸銀的方法脫除天然氣中的砷，實 驗使用的吸附管長7厘米，外部直徑6毫米，里面填充硅膠浸漬2%水銀和硝酸鹽溶液在蒸餾 水中制備的固體AgN0 3。采樣后，使用塑料塞密封吸附管的兩端。進行溶液吸收，捕集液是一 瓶200毫升2%的硝酸銀溶液，連接到采樣氣路當中，氣體以2升/分鐘的速度在采樣通路中 通過。
[0005] 綜合上述，國內天然氣中砷的檢測空白，地氣測量技術測量范圍小，是一種靜止的 檢測，不能針對動態(tài)流動的天然氣進行測量。國外的方法結果較好，但實驗儀器過于復雜， 不利于天然氣現(xiàn)場簡易的檢測流程。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種天然氣中砷元素的快速檢測裝置，其克服 了現(xiàn)有技術的上述缺點。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：
[0008] -種天然氣中砷元素的快速檢測裝置，包括:氣體承載裝置，其用于承載待檢測的 天然氣；吸收液承載裝置，其包括一個或多個吸附裝置，所述吸附裝置具有進氣口和出氣 口，所述多個吸附裝置通過串聯(lián)連接，所述吸附裝置內填充有吸附劑；以及動力裝置，其連 接于所述氣體承載裝置和所述吸收液承載裝置的進氣口之間，所述動力裝置將所述氣體承 載裝置內的天然氣栗入所述吸收液承載裝置內供所述吸附劑吸附。
[0009] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述快速檢測裝置還包括：回收裝置，所述回收裝置與 所述出氣口相連接。
[0010] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述快速檢測裝置還包括：中和液承載裝置，所述中和 液承載裝置具有入氣端和出氣端，所述入氣端與所述吸收液承載裝置的出氣口相連，所述 出氣端與所述氣體承載裝置相連，所述中和液承載裝置內填充有中和液。
[0011] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述吸收液承載裝置內設置有石英濾膜。
[0012] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述氣體承載裝置為氣袋，所述回收裝置為氣袋。
[0013] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述氣體承載裝置為集氣瓶。
[0014] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述氣體承載裝置的底部設置有加熱裝置。
[0015] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述加熱裝置為水浴加熱。
[0016] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述吸附劑為硝酸銀。
[0017] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述吸附劑為濃硝酸，所述中和液為NaOH。
[0018] 本發(fā)明上述技術方案，具有如下有益效果：
[0019] 本次檢測選取硝酸銀溶液和濃硝酸溶液作為天然氣中砷元素的捕集劑(吸附劑）。 硝酸銀溶液含有大量銀離子，因而具有強氧化性，同時，其可與配位化合物三甲基胂進行配 位反應，最終可以將三甲基胂氧化成AsO,的形式;硝酸的氧化性雖較硝酸銀弱，但也可達 到同樣的效果。
[0020] 國內天然氣中砷的檢測空白，地氣測量技術測量范圍小，是一種靜止的檢測，不能 針對動態(tài)流動的天然氣進行測量。而國外的方法實驗儀器過于復雜，不利于天然氣現(xiàn)場簡 易的檢測流程。
[0021] 本發(fā)明的裝置簡單，使用的捕集劑(吸附劑)價格低廉，能夠滿足天然氣現(xiàn)場快速 的處理與檢測，且便于攜帶，較低的成本可大規(guī)模投入使用。
[0022] 本發(fā)明通過天然氣中砷吸收液選配、砷的多級和循環(huán)吸收及后續(xù)儀器測試方法， 選取濃硝酸溶液和硝酸銀溶液作為吸收溶液，運用等離子質譜儀進行檢測，證實了濃硝酸 溶液和硝酸銀兩種溶液對砷吸附的可行性，得到硝酸銀溶液的最高吸收效率可達到 98.7%，平均值為80.31 %，濃硝酸溶液的吸收效率可達到45%。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的多級吸收液承載裝置示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的循環(huán)裝置示意圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明的氣袋多級循環(huán)裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面對本發(fā)明的具體實施例進行詳細描述，以便于進一步理解本發(fā)明。
[0027] 實施例1
[0028] 圖1為本發(fā)明的多級吸收液承載裝置示意圖。如圖所示：
[0029] -種天然氣中砷元素的快速檢測裝置，包括:氣體承載裝置1、吸收液承載裝置2、 動力裝置4和回收裝置(未圖示）。
[0030] 氣體承載裝置1用于承載待檢測的天然氣。該氣體承載裝置1優(yōu)選為氣袋，然而本 發(fā)明并不以此為限。
[0031] 吸收液承載裝置2包括一個或多個吸附裝置。本實施例優(yōu)選為兩個，然而其個數(shù)并 不以本實施例為限，任何本領域技術人員所能想到的個數(shù)均落在本發(fā)明的保護范圍內。該 吸附裝置具有進氣口 21和出氣口 22,本實施例的兩個吸附裝置通過串聯(lián)首尾連接。吸附裝 置內填充有吸附劑，用于吸附來自于氣體承載裝置1的天然氣中的砷元素。吸附液優(yōu)選為硝 酸銀或濃硝酸。吸附裝置優(yōu)選為帶有石英濾膜的吸附瓶。
[0032] 動力裝置4連接于上述氣體承載裝置1和吸收液承載裝置2之間，具體的說是連在 氣體承載裝置1和吸收液承載裝置2的進氣口 21之間。從而提供動力，將氣體承載裝置1內的 天然氣栗入吸收液承載裝置2內供吸附劑吸附。該動力裝置優(yōu)選為氣栗。
[0033] 回收裝置，其與上述吸收液承載裝置2的出氣口 22相連接，用于接收尾氣。該回收 裝置優(yōu)選為氣袋，然而本發(fā)明并非以此為限。
[0034]本實施例是用液體來吸附氣體中的砷元素，綜合考慮氣體的承載裝置、動力裝置、 和吸收溶液的承載裝置，設計了上述實施例，為了提高吸收液對氣體標樣的吸收效率，避免 氣體標樣的浪費，選取帶有石英濾膜的吸附瓶代替容量瓶，對氣體標樣進行二級吸附，必要 時本領域技術人員可進行三級吸附或更多級的吸附。
[0035] 實施例2
[0036] 圖2為本發(fā)明的循環(huán)裝置示意圖。如圖所示：
[0037] -種天然氣中砷元素的快速檢測裝置，包括:氣體承載裝置1、吸收液承載裝置2、 動力裝置4和中和液承載裝置5。
[0038]氣體承載裝置1用于承載待檢測的天然氣。該氣體承載裝置1優(yōu)選為集氣瓶，然而 本發(fā)明并不以此為限。更優(yōu)選地，本發(fā)明的實施例2采用水浴對集氣瓶