[实用新型]液氮冷冻水合物样品分解气体定量进样系统

说明书

本实用新型公开了一种液氮冷冻水合物样品分解气体定量进样系统，至少包括用于存放天然气水合物样品的样品分解舱和用于存放吸收、溶解二氧化碳气体的溶液的二氧化碳吸收池；样品分解舱还设置有二氧化碳进气通道、出气通道、用于检测样品分解舱内甲烷含量的甲烷检测仪以及用于检测样品分解舱内压力和温度的测压装置及测温装置；二氧化碳进气通道外接二氧化碳气体；样品分解舱与二氧化碳吸收池通过连通于出气通道的第二通道相连通；二氧化碳吸收池上端部还设置有第三通道，第三通道与载气进气通道和气体定量环连通。本实用新型结构简单、操作简便，检测结果稳定可靠。

技术领域

本实用新型涉及一种气体定量进样系统，尤其涉及一种液氮冷冻水合物样品分解气体定量进样系统。

背景技术

天然气水合物又称“可燃冰”，广泛分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，天然气与水在高压低温条件下可形成类冰状的结晶物质，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”。其资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值，因而成为油气工业界长期研究的热点。

随着我国经济实力和科学技术的不断发展，正在大力发展海洋天然气水合物调查。2017年5月，首次中国海域天然气水合物试采成功，2017年11月3日，国务院正式批准将天然气水合物列为新矿种，成为我国第173个矿种。

由于天然气水合物在常温常压下极易分解成水和天然气，所以实验室保存的天然气水合物样品，需要放于液氮中冷冻保存(在常压下，液氮温度为 -196℃)。单位质量的天然气水合物样品分解时释放的气体体积，是衡量天然气水合物纯度的重要指标，对于海底资源量的评估具有重要意义。

按照理论计算，1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。但是由于在液氮中冷冻保存的天然气水合物取出时，会附带一定量的液氮，液氮挥发释放出大量的氮气，这些氮气会混入天然气水合物分解释放的气体中，会导致测量结果出现偏差。

因此，本领域技术人员亟需研究一种可以将液氮中的氮气与天然气水合物分解释放的气体分离，并对天然气水合物分解释放的气体进行定量取样的系统。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提出了一种结构简单、操作方便、性能可靠，可以对液氮冷冻保存的天然气水合物样品分解释放的气体进行定量进样的系统。

一种液氮冷冻水合物样品分解气体定量进样系统，至少包括用于存放天然气水合物样品的样品分解舱和用于存放吸收、溶解二氧化碳气体的溶液的二氧化碳吸收池；所述样品分解舱还设置有二氧化碳进气通道、出气通道、用于检测样品分解舱内甲烷含量的甲烷检测仪以及用于检测样品分解舱内压力和温度的测压装置及测温装置；所述二氧化碳进气通道外接二氧化碳气体；所述样品分解舱外接出气通道，所述样品分解舱与所述二氧化碳吸收池通过连通于所述出气通道的第二通道相连通；所述二氧化碳吸收池上端部还设置有第三通道，所述第三通道与载气进气通道和气体定量环连通；所述气体定量环通过气体进样通道与分析仪器相连通。

在一些具体实施方式中，所述样品分解舱顶部设置有密封盖，所述甲烷测量仪、所述测温装置和所述测压装置分别设置于所述密封盖上。

在一些具体实施方式中，所述二氧化碳进气通道位于所述样品分解舱的底部，所述进气通道内设置有用于控制所述进气通道的打开与关闭的控制阀；所述出气通道位于所述密封盖上；

在一些具体实施方式中，所述出气通道与所述第二通道之间设置有第一三通阀，所述第一三通阀将连接于所述样品分解舱的所述出气管道分割为第一通道和排气通道。

在一些具体实施方式中，所述第三通道、所述载气进气通道和气体定量环通过第二三通相连通。

在一些具体实施方式中，所述二氧化碳吸收池内的溶液为氢氧化钠溶液。

在一些具体实施方式中，所述氢氧化钠溶液的浓度为40％。