[发明专利]一种实验用测定亨利常数标准的甲烷原液的制备装置

说明书

本发明公开了一种实验用测定亨利常数标准的甲烷原液的制备装置，包括具有盖体的原水罐体、供气增压装置、温控组件、甲烷分离装置和罐内压控制组件，原水罐体内设置有处理腔和制标腔，盖体同步密封原水罐体、处理腔和制标腔，制标腔连接处理腔，处理腔和制标腔通过开合阀体连接和连通，供气增压装置用于向处理腔内供气增压，在处理腔内形成分离腔，温控组件用于对处理腔内的溶液进行加热，甲烷分离装置用于对处理腔中的气体进行吸附抽离，罐内压控制组件用于控制处理腔和制标腔内压力。本发明通过在单一压力环境中进行试验原水的痕量和制备，能够实现对原液水中的甲烷气体的有效吸收排出的控制，依据简单物理状态反应未引入任何杂质，稳定和高效且操作简单。

技术领域

本发明涉及水中甲烷亨利常数测定实验技术领域，具体涉及一种实验用测定亨利常数标准的甲烷原液的制备装置。

背景技术

标准物质的应用范围十分广泛，近年来在海域天然气水合物调查领域，随着水中低含量溶解甲烷检测仪器的出现，其检定与校准的需求日益增长，而水中成分并不完全相同，准确地讲，它们是不同种类的溶质，甲烷在其中的亨利常数并不完全相同。而若要高精度表征不同溶质中的甲烷浓度，需要先行测量甲烷在该种类水中的含量，并通过设定的参数条件进行亨利常数的表征。而不同溶质中的甲烷的亨利常数的实验测定过程比较复杂，在不同环境下对不同溶质的实验原水的制备处理方法不同，这也就导致了在不同参数标准以及环境下，由于设定的不同，很难准确的表达甲烷在不同溶质的亨利常数的参量。需要获得一个通用的标准甲烷水溶液的实验原液来对亨利常数的测量进行表征也比较困难，其最主要的问题在于目标浓度的甲烷标准溶液的配置，那么在配置的过程中，则对需要低浓度甲烷原液(即含有低浓度范围的去处甲烷的原液)的制备提出了较高的精度要求。

由于现有的实验用甲烷亨利常数标准的甲烷原液测定大多需要10-50个数据的标准偏差，并且需要提取其中稳定数据部分的平均值作为样品的准确测量值；因此标准甲烷水溶液的实验原液的很大程度上决定了亨利常数测量的准确度，甲烷在实验原液水中的亨利常数值比甲烷在理想水溶液中的理论亨利常数略低。

现有制作痕量溶解甲烷水溶液标准物质时,经过碳纤维分子筛过滤、真空抽提以及吹扫置换等过程处理后制得的甲烷原液水，实验用甲烷原液水中溶解甲烷含量低。但在增压、加热、以及恒温状态下氩气吹扫的过程中，由于液体的沸腾状态，还是会将已经逸出原液在加压的状态下与原液接触进而再次部分溶解，并且吹扫的过程中，在恒温的状态下，当甲烷的水合溶解度和间隙填充达到相对平衡后，持续的氩气吹扫并不能进一步降低水中溶解甲烷的浓度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实验用测定亨利常数标准的甲烷原液的制备装置，以解决现有技术中多层物料难以实现逐个分离的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种实验用测定亨利常数标准的甲烷原液的制备装置，包括：

具有盖体的原水罐体：所述原水罐体内设置有处理腔和制标腔，所述盖体同步密封所述原水罐体、所述处理腔和所述制标腔，所述制标腔连接所述处理腔，所述处理腔和所述制标腔通过开合阀体连接和连通；

供气增压装置：设置在所述处理腔的内壁上，所述供气增压装置用于向所述处理腔内供气增压，在所述处理腔内形成分离腔；

温控组件：设置在所述开合阀体上，所述温控组件用于对所述处理腔内的溶液进行加热；

甲烷分离装置：设置在所述分离腔中，所述甲烷分离装置用于对所述处理腔中的气体进行吸附抽离；

罐内压控制组件：设置在所述盖体内，所述罐内压控制组件用于控制所述处理腔和所述制标腔内压力。