[發(fā)明專利]液體內(nèi)污染物質(zhì)的化學元素分析裝置以及分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580059415.9
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN107075944A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 樸起弘;金起伯;金景雄
• 申請（專利權）人: 光州科學技術院
• 主分類號: E21B49/08
• 分類號: E21B49/08;G01N21/31;G01N21/39;G01N21/71
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權代理有限公司11327
• 代理人: 姜虎,陳英俊

技術領域

本發(fā)明涉及一種液體內(nèi)污染物質(zhì)的化學元素分析裝置以及分析方法。更詳細而言，涉及一種能夠在現(xiàn)場直接分析所采集的液體試樣內(nèi)污染物質(zhì)的化學元素成分的便攜式的液體內(nèi)污染物質(zhì)的化學元素分析裝置以及分析方法。

背景技術

一般，出于對各種產(chǎn)業(yè)工程的溶液進行品質(zhì)管理、污染處理等的目的進行組分分析時使用液體分析裝置。特別是，環(huán)保變得越來越重要，因此分析液體廢棄物的成分以對此進行處理是重要的提及問題。

一般，現(xiàn)有的液體分析裝置/分析方法可以對目標溶液進行一定量的采集(sampling)，并搬送至設置有分析儀器的理想的場所之后，對所搬送的試樣溶液進行預處理，以達到適合分析的條件，然后使用適當?shù)姆治鰞x器進行定量分析。但是當利用如上的現(xiàn)有的液體分析裝置/分析方法時，經(jīng)過復雜的預處理過程，分析需要較長的時間，測定設備的運行等耗費大量的成本。此外，必須使用的大量的化學試劑的廢棄也有可能成為問題。

另一方面，由于傳統(tǒng)能源的緊缺和油價上升，最近對于作為非傳統(tǒng)氣資源，以相當大的量均勻分布在全世界的頁巖氣的關注度正在提高。過去由于鉆井技術問題，難以進行經(jīng)濟的頁巖氣采掘生產(chǎn)，但是隨著開發(fā)水力壓裂技術，加速進行對于頁巖氣田(shale gas field)的開發(fā)。水力壓裂技術是向頁巖層高壓噴射由水、沙、化學添加劑構成的水力壓裂流體，以產(chǎn)生龜裂，并通過該龜裂開采頁巖氣的技術。

當進行或完成水力壓裂時，經(jīng)過處理回流水(flowback water)的過程，而回流水包含添加到水力壓裂流體中的化學物質(zhì)和油類等，因此必須伴隨分析并處理污染源(污染物質(zhì))的步驟。對這種污染物質(zhì)的化學元素成分進行分析時，可以采用ICP(inductively coupled plasma：感應耦合等離子體)分析方法或者利用AAS(atomic absorption spectroscopy：原子吸收光譜學)的分析方法。只是，當采用ICP或AAS等現(xiàn)有的分析方法時，也出現(xiàn)與液體分析裝置/分析方法相同的問題。

因此，切實需要一種解決基于現(xiàn)有技術的液體分析裝置/分析方法所產(chǎn)生的問題的方案。

發(fā)明內(nèi)容

所要解決的技術問題

因此，本發(fā)明是為了解決如上所述的現(xiàn)有技術的各種問題而提出的，其目的在于，提供一種液體內(nèi)污染物質(zhì)的化學元素分析裝置以及分析方法，由于實現(xiàn)了輕量化，具有便攜性，并且無需進行預處理過程而直接在現(xiàn)場分析所采集的液體試樣的化學元素成分。

此外，本發(fā)明的目的在于，提供一種液體內(nèi)污染物質(zhì)的化學元素分析裝置以及分析方法，其經(jīng)過對液體試樣進行加熱干燥的濃縮過程，從而能夠?qū)σ后w蒸發(fā)后殘留的固體進行分析。

解決技術問題的方案

本發(fā)明的所述目的通過一種分析裝置達成，所述分析裝置用于分析液體內(nèi)污染物質(zhì)的化學元素，其特征在于，包括：試樣儲存部，用于儲存所采集的液態(tài)的試樣；激光部，其振蕩出激光束，并向從所述試樣儲存部噴射的所述試樣照射所述激光束；以及光譜儀，收集所述激光束照射到所述試樣上而產(chǎn)生的等離子光，以測量所述等離子光的光譜。

所述試樣儲存部可以向第一供給部或第二供給部中的至少一個供給試樣。

所述試樣儲存部可以包括液滴噴射部，用于將所述試樣微粒化成液滴并向所述第一供給部噴成霧狀。

可以進一步包括主氣體噴射部，用于向所述試樣儲存部噴射惰性氣體。

可以進一步包括第一氣體噴射部，用于向從所述第一供給部的末端噴成霧狀之前的所述試樣噴射惰性氣體。

所述第一供給部可以進一步包括用于輸送所述試樣的泵。

可以進一步包括薄膜過濾器，用于在將所述試樣儲存在所述試樣儲存部之前對所述試樣進行過濾，所述薄膜過濾器形成為膜狀，在其表面貫穿有過濾所述試樣的過濾孔，以便分離所述試樣內(nèi)的粒子狀物質(zhì)和離子型物質(zhì)。

所述第二供給部以使所述試樣位于輸送板上部的方式噴射所述試樣。

所述輸送板可以形成為可旋轉的板狀，由所述第二供給部噴射的所述試樣以吸附方式配置在所述輸送板的上部面上，隨著所述輸送板旋轉，所述試樣進行移動，以便被所述激光束照射。

所述輸送板可以形成為具有規(guī)定長度的板狀，由所述第二供給部噴射的所述試樣以吸附方式配置在所述輸送板的上部面上，隨著所述輸送板沿著長度方向移動，所述試樣進行移動，以便被所述激光束照射。