[发明专利]一种天然气中砷元素的快速检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，特别涉及一种天然气中砷元素的快速检 测装置。

背景技术

天然气中挥发性砷化物能明显缩短天然气处理过程循环催化剂的使用寿 命，引起天然气管道堵塞，利用时对环境和人体健康构成威胁。作为天然气 产品质量检测的重要关注部分，天然气含砷量检测技术亟待突破。理清天然 气中砷元素的赋存状态，综合考虑天然气中砷的微量性及毒性是本项技术需 要重点攻破的难关。同时，被选择的吸附剂的成本、实验装置的简易程度及 实验测试仪器的选择也是本项技术能否应用于工业生产的重要考量。

目前，国内外关于天然气中砷的检测技术研究甚少，国内采用地气测量 法针对土壤中的砷元素研究较多，1995年谢学锦院士提出地球气法认为可采 用低密度的地球气测量发现大规模的异常用于大范围的战略性勘察活动，王 学求、谢学锦在中国胶东圈定大面积地气Au、As、Hg等元素异常，刘应汉 等对捕集地气物质的吸附材料进行了研究发现含活性炭的泡沫塑料可以较好 地捕获来自地下矿源的痕量物质，卢荫麻等指出地气的集气材料纯度和分析 测试中使用的试剂纯度以及在野外采气作业与室内分析时可能引起的污染是 影响这一技术推广的关键因素。

国外学者E.M.Krupp在2007年使用硅胶浸泡硝酸银的方法脱除天然气中 的砷，实验使用的吸附管长7厘米，外部直径6毫米，里面填充硅胶浸渍2％ 水银和硝酸盐溶液在蒸馏水中制备的固体AgNO₃。采样后，使用塑料塞密封 吸附管的两端。进行溶液吸收，捕集液是一瓶200毫升2％的硝酸银溶液，连 接到采样气路当中，气体以2升/分钟的速度在采样通路中通过。

综合上述，国内天然气中砷的检测空白，地气测量技术测量范围小，是 一种静止的检测，不能针对动态流动的天然气进行测量。国外的方法结果较 好，但实验仪器过于复杂，不利于天然气现场简易的检测流程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种天然气中砷元素的快速检测装 置，其克服了现有技术的上述缺点。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种天然气中砷元素的快速检测装置，包括：气体承载装置，其用于承 载待检测的天然气；吸收液承载装置，其包括一个或多个吸附装置，所述吸 附装置具有进气口和出气口，所述多个吸附装置通过串联连接，所述吸附装 置内填充有吸附剂；以及动力装置，其连接于所述气体承载装置和所述吸收 液承载装置的进气口之间，所述动力装置将所述气体承载装置内的天然气泵 入所述吸收液承载装置内供所述吸附剂吸附。

优选地，上述技术方案中，所述快速检测装置还包括：回收装置，所述 回收装置与所述出气口相连接。

优选地，上述技术方案中，所述快速检测装置还包括：中和液承载装置， 所述中和液承载装置具有入气端和出气端，所述入气端与所述吸收液承载装 置的出气口相连，所述出气端与所述气体承载装置相连，所述中和液承载装 置内填充有中和液。

优选地，上述技术方案中，所述吸收液承载装置内设置有石英滤膜。

优选地，上述技术方案中，所述气体承载装置为气袋，所述回收装置为 气袋。

优选地，上述技术方案中，所述气体承载装置为集气瓶。

优选地，上述技术方案中，所述气体承载装置的底部设置有加热装置。

优选地，上述技术方案中，所述加热装置为水浴加热。

优选地，上述技术方案中，所述吸附剂为硝酸银。

优选地，上述技术方案中，所述吸附剂为浓硝酸，所述中和液为NaOH。

本发明上述技术方案，具有如下有益效果：

本次检测选取硝酸银溶液和浓硝酸溶液作为天然气中砷元素的捕集剂 (吸附剂)。硝酸银溶液含有大量银离子，因而具有强氧化性，同时，其可与 配位化合物三甲基胂进行配位反应，最终可以将三甲基胂氧化成AsO₄^3-的形 式；硝酸的氧化性虽较硝酸银弱，但也可达到同样的效果。

国内天然气中砷的检测空白，地气测量技术测量范围小，是一种静止的 检测，不能针对动态流动的天然气进行测量。而国外的方法实验仪器过于复 杂，不利于天然气现场简易的检测流程。