[發明專利]一種密閉破碎法提取巖石中揮發性有機組分的裝置及方法

在審

• 申請號: 201811586485.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109813580A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 李伯平;崔建勇;袁健;范增偉;劉桂方;郭冬發;馮碩;董晨
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N1/28;G01N30/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

本發明屬于地質勘查技術領域，具體公開一種密閉破碎法提取巖石中揮發性有機組分的裝置及方法，腔體頂蓋和腔體殼體組成密閉腔體，殼體內有不銹鋼彈丸，殼體兩側有進氣、出氣管路，管路上有進氣、出氣閥，殼體兩側有線圈，線圈與交流變頻器連接；方法如下：將巖石樣品顆粒放入密閉腔體內，氣體進入腔體和管路沖洗，沖洗完關閉進氣閥，打開電源，調節變頻器頻率，線圈通電產生磁場，磁場驅動彈丸在腔體內往復運動，顆粒被粉碎、產生揮發性有機組分，將出氣管路與氣體收集系統或檢測器連接，打開出氣閥，腔體內組分進入收集系統或檢測器，完成組分收集或測定。本發明能實現固體巖石顆粒物破碎，防止巖石樣品中揮發性氣體組分丟失與污染。

技術領域

本發明屬于地質勘查技術領域，具體涉及一種在密閉條件下實現巖石顆粒物的破碎及對揮發性有機組分收集的裝置及方法。

背景技術

固體顆粒樣品中烴類有機質的提取常用的方法普遍采用美國環境保護部推薦的操作方法，為溶劑萃取法，該方法針對半揮發或不揮發的有機組分有效，不適合揮發性的有機組分。揮發性有機成分的提取較多采用高溫爆裂法來獲取，該方法存在以下一些缺陷：其一，爆裂法通常在400℃甚至更高的溫度下進行，這將使得巖石包裹體內C3～C30-40烴類成分普遍裂解成CH4、C2H6等低碳鏈的組分，從而干擾包裹體中的原始有機質構成的測定；其二，高溫爆裂時會發生同位素間的交換，使得所獲得的穩定同位素數據信息失真、不能反映原始成礦流體的性質等。

另外，若采用常規碎樣方法，揮發性有機組分會隨著礦石的逐步破碎而丟失。因而需要設計能夠在常溫下提取巖石中揮發性有機組分的方法

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種密閉破碎法提取巖石中揮發性有機組分的裝置及方法，能夠實現固體巖石顆粒物的破碎，防止巖石樣品中揮發性氣體組分的丟失與污染，實現揮發性氣體組分的收集和與檢測器在線聯用。

實現本發明目的的技術方案：一種密閉破碎法提取巖石中揮發性有機組分的裝置，該裝置包括交流變頻器、支柱、腔體頂蓋、出氣管路、線圈固定桿、線圈、永磁體、不銹鋼彈丸、腔體頂絲、頂板、進氣閥、出氣閥、腔體殼體和進氣管路，腔體頂蓋和腔體殼體組成密閉腔體，腔體殼體底部內設有具有永磁體的不銹鋼彈丸；腔體殼體上部一側設有與其內部連通的進氣管路，進氣管路上設有進氣閥，腔體殼體上部另一側設有與其內部連通的出氣管路，出氣管路上設有出氣閥；腔體殼體外部兩側設有線圈固定桿和線圈，線圈固定桿中部纏繞線圈，線圈與腔體殼體之間留有間隙；線圈固定桿外側設有支柱，支柱頂部設有頂板，頂板中心設有腔體頂絲，腔體頂絲貫穿頂板，且腔體頂絲位于腔體頂蓋中心上方，線圈與交流變頻器之間連接。

所述的腔體頂蓋底面設有彈簧，彈簧位于密閉腔體內。

所述的進氣管路位于腔體殼體外的一端設有進氣閥，出氣管路位于腔體殼體外的一端設有出氣閥。

所述的線圈通過電源線與交流變頻器連接；線圈位于線圈固定桿與腔體殼體之間。

所述的永磁體嵌在不銹鋼彈丸內；腔體殼體底部內呈橢球形；不銹鋼彈丸底端呈橢球形，不銹鋼彈丸頂端為平面。

所述的腔體殼體底部、線圈固定桿底部、支柱底部均固定在底座上。

所述的支柱與頂板之間通過緊固螺栓固定連接。

一種密閉破碎法提取巖石中揮發性有機組分的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、將一定粒徑的巖石樣品顆粒放入腔體殼體內，蓋上腔體頂蓋，關閉進氣閥和出氣閥，擰緊腔體頂絲擰緊，使得腔體殼體和腔體頂蓋固定在底座與腔體頂絲之間，并使腔體殼體和腔體頂蓋組成密閉不銹鋼腔體；

步驟二、打開進氣閥，高純氣體經過鋼進氣閥、進氣管路進入密閉不銹鋼腔體內，高純氣體對密閉不銹鋼腔體和進氣管路進行沖洗，沖洗完畢后關閉進氣閥；