專(zhuān)利名稱(chēng)：巖石輕質(zhì)烴類(lèi)密封萃取儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于借助于測(cè)定材料的化學(xué)或物理性質(zhì)來(lái)測(cè)試或分析材料，特別是制備萃取測(cè)試用的樣品這一技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為02 1 60133.X的專(zhuān)利“巖石密封烴抽提儀”是國(guó)內(nèi)最新的實(shí)驗(yàn)室樣品制備設(shè)備。它的主要工作原理是在密封筒體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸的上端裝有二把硬度較硬的刀片，下方裝有攪拌葉輪，筒體底部與旋轉(zhuǎn)軸之間采用無(wú)橡膠的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。在工作狀態(tài)下，攪拌葉輪高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的離心力，使筒體內(nèi)的粒狀巖樣與溶劑一起向上劇烈運(yùn)動(dòng)，并與高速旋轉(zhuǎn)的刀片、筒體內(nèi)壁硬環(huán)和筒體頂蓋產(chǎn)生強(qiáng)烈的碰撞，從而將粒狀巖樣粉碎。在高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，溶劑將已粉碎成粉末的巖樣中的烴類(lèi)物質(zhì)抽提出來(lái)。
這種儀器的不足之處，就是對(duì)很堅(jiān)硬的巖石，如灰?guī)r、致密砂巖等，其粉碎效果欠佳。由于密閉筒體內(nèi)的零件較多，對(duì)殘留物不易清洗干凈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種巖石中烴類(lèi)物質(zhì)制備萃取裝置，應(yīng)能在密閉容器中將各種巖性各種硬度的巖石擊碎，以及清洗方便的巖石輕質(zhì)烴類(lèi)物質(zhì)提取儀。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是巖石輕質(zhì)烴類(lèi)密封萃取儀由底板1承載機(jī)座2和變速器18組成，變速器18一端連接電動(dòng)機(jī)19，另一端連接拐輪3的中心，調(diào)距絲桿4與U形滑槽5動(dòng)配合，U形滑槽5固定在拐輪3的端面上，調(diào)距絲桿4與可移連桿銷(xiāo)6螺紋連接，連桿8的下端與可移連桿銷(xiāo)6配合，連桿8在固定滑柱9中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固定滑柱9固定在機(jī)座2上，連桿8的上端連接六面體滑塊12，六面體滑塊12每一個(gè)平面上固定一個(gè)密封圓筒容器11。密封圓筒容器11的筒體20上端有外螺紋，筒體20內(nèi)裝有鋼球15，筒體20的頂端裝有由螺母22壓緊的頂蓋23和密封件21。
本發(fā)明的有益效果是密封圓筒容器11內(nèi)的鋼球15硬度遠(yuǎn)大于任何巖石的硬度，因而擊碎巖石的效果好，其中粒徑大于100目以上的粉末巖樣可達(dá)90％以上，從而提高了對(duì)巖石中輕質(zhì)烴類(lèi)物質(zhì)的提取效果。該儀器每次可以同時(shí)裝配6個(gè)密封圓筒容器11，可以分裝6個(gè)不同的巖石樣品，對(duì)于批量樣品的置備非常有利。由于密封圓筒容器11的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，每次樣品置備完畢后，清理其中的殘留物很方便。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的整體示意圖。
圖2是密封圓筒容器的示意圖。
圖3是行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的整體示意圖。該裝置由底板1，機(jī)座2，拐輪3，調(diào)距絲桿4，U型滑槽5，可移連桿銷(xiāo)6，滑柱底座7，連桿8，固定滑柱9，固定連桿銷(xiāo)10，密封圓筒容器11，六面體滑塊12，固定套13，圓筒螺母14，鋼球15，電源控制器17，無(wú)級(jí)變速器18，以及電動(dòng)機(jī)19等主要部件組成。圖中16為顆粒狀巖樣。
將已碎成粒徑3-6mm的粒狀巖樣和鋼球15及溶劑，先后放入圓筒容器11，裝上頂蓋和螺母14并旋緊密封。然后把裝好巖樣的密封圓筒容器11裝入六面體滑塊12的固定套13內(nèi)，(每次可裝六個(gè)密封圓筒容器，具體視制備樣品數(shù)而定)，并旋緊固定套13的相關(guān)螺絲，使之牢牢固定。啟動(dòng)電機(jī)19，經(jīng)無(wú)級(jí)變速器18帶動(dòng)拐輪3旋轉(zhuǎn)，通過(guò)調(diào)距絲桿4，U形滑槽5，可移連桿銷(xiāo)6和連桿8，使圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)連桿8帶動(dòng)六面體滑塊12沿著固定圓柱9作上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式Vt2＝Vo2-2gh(式中Vt為密封圓筒容器11內(nèi)鋼球15上升至最高點(diǎn)且不碰頂蓋時(shí)的速度，即Vt＝0，Vo為六面體滑塊12作上下往復(fù)滑動(dòng)的平均速度，即Vo＝0.8~1.2M/S，h為在慣性力作用下，鋼球15在密封圓筒容器11內(nèi)上升的高度)計(jì)算，通過(guò)行程調(diào)距絲桿4可調(diào)節(jié)六面體滑塊12上下運(yùn)動(dòng)的行程L(L＝200-300mm)，或調(diào)節(jié)無(wú)級(jí)變速器18的轉(zhuǎn)速，使密封圓筒容器內(nèi)鋼球15在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，處于最佳位置。當(dāng)六面體滑塊12上升到最高位置突然改變方向作向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼球15由于慣性力的作用，使鋼球15脫離密封圓筒容器11底部并繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)固定在六面體滑塊12上的密封圓筒容器已在作向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)六面體滑塊12向下運(yùn)動(dòng)至最低位置又突然改變運(yùn)動(dòng)方向作向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封圓筒容器11內(nèi)的鋼球15與密封圓筒容器的底部已相距一定的高度，即鋼球15處在密封圓筒容器11內(nèi)的上頂端，此時(shí)由于鋼球15自身的重力作用，鋼球15作為自由落體在密封圓筒容器內(nèi)自行落下，瞬時(shí)間與正在向上運(yùn)動(dòng)的密封圓筒容器11底部產(chǎn)生強(qiáng)烈撞擊，從而使鋼球15與密封圓筒容器11底部之間的粒狀巖樣逐步被擊碎，這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)擊碎巖樣的過(guò)程約需1~2小時(shí)(具體視巖石硬度而定)。同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中被擊碎成粉末狀的巖樣表面吸附的烴類(lèi)物質(zhì)也在運(yùn)動(dòng)溶劑的作用下被溶劑提取。
在密閉的圓筒容器內(nèi)，用硬度遠(yuǎn)大于巖石的鋼球撞擊粒狀巖石，其擊碎效果好，不受任何巖石硬度的影響，其中粒徑大于100目以上的粉末巖樣可達(dá)90％以上，而且在整個(gè)工作過(guò)程中圓筒容器整體密封可靠，無(wú)任何微漏現(xiàn)象，因而在制樣過(guò)程中，巖石中輕質(zhì)烴類(lèi)物質(zhì)也無(wú)任何損失，從而提高了對(duì)巖石中輕質(zhì)烴類(lèi)定性定量的測(cè)定精度，其萃取物可直接進(jìn)行氣相色譜、質(zhì)譜、同位素等分析項(xiàng)目的分析，其分析結(jié)果可用于對(duì)氣源和油源的對(duì)比和評(píng)價(jià)。另外，每次可以制備6個(gè)樣品，制樣效率高，有利于對(duì)批量樣品的制備，提高了工作效率。另外每次制樣結(jié)束后對(duì)密封圓筒容器內(nèi)的殘留物也易清洗干凈。
圖2是密封圓筒容器的示意圖。該容器由圓筒頂蓋23，螺母22，密封件21(聚四氟乙烯)，筒體20，鋼球15等組成。容器上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，容器內(nèi)的鋼球在慣性力的作用下，使鋼球脫離容器底部，在其自身重力作用下又自由落下并與瞬間快速向上的容器底部強(qiáng)烈碰撞的過(guò)程中，逐漸將粒狀巖石擊碎，通過(guò)低沸點(diǎn)溶劑把吸附于巖石孔隙中的烴類(lèi)物質(zhì)萃取出來(lái)。
容器的密封為固定靜密封，其結(jié)構(gòu)由頂蓋23，密封件21和筒體20上端的凹面構(gòu)成，通過(guò)旋緊螺母22把頂蓋23緊緊壓住密封件21，在整個(gè)制樣過(guò)程中這種結(jié)構(gòu)的密封效果十分可靠，無(wú)任何微漏。筒體20底部的形狀和頂蓋23下端的形狀均為球面狀，其球面半徑應(yīng)為鋼球半徑的1.3倍左右。筒體20內(nèi)的圓柱面必須光滑，避免鋼球在筒內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)擊碎粒狀巖石過(guò)程中被卡住。
圖3是行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圖。該機(jī)構(gòu)主要由聯(lián)接無(wú)級(jí)變速器的拐輪3，調(diào)距絲桿4，軸承蓋24，U形滑槽5，螺栓25，彈簧墊圈26，連桿8，螺母27，開(kāi)口銷(xiāo)28，墊圈29，連桿銅套30，可移連桿銷(xiāo)6等組成。拐輪3與無(wú)級(jí)變速器18的輸出軸連接，調(diào)距絲桿4與U形滑槽5配合，U形滑槽5固定在拐輪3的端面上，調(diào)距絲桿4與可移連桿銷(xiāo)6螺紋配合，連桿8與可移連桿銷(xiāo)6配合。當(dāng)無(wú)級(jí)變速器輸出軸帶動(dòng)拐輪3作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，固定在拐輪3上的可移連桿銷(xiāo)6帶動(dòng)連桿8，連桿8帶動(dòng)六面體滑塊12，使六面體滑塊12沿著固定滑柱9作上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)調(diào)距絲桿4，可以調(diào)節(jié)六面體滑塊的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程。
該機(jī)構(gòu)的作用，是把無(wú)級(jí)變速器輸出的圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)樯舷峦鶑?fù)的直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)調(diào)距絲桿4，可以調(diào)節(jié)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程L，使密封圓筒容器內(nèi)的鋼球處于最佳位置，從而也使鋼球擊碎巖石的效果最佳。
權(quán)利要求
1，巖石輕質(zhì)烴類(lèi)密封萃取儀由底板(1)承載機(jī)座(2)和變速器(18)組成，變速器(18)一端連接電動(dòng)機(jī)(19)，另一端連接拐輪(3)的中心，其特征是調(diào)距絲桿(4)與U形滑槽(5)動(dòng)配合，U形滑槽(5)固定在拐輪(3)的端面上，調(diào)距絲桿(4)與可移連桿銷(xiāo)(6)螺紋連接，連桿(8)的下端與可移連桿銷(xiāo)(6)配合，連桿(8)在固定滑柱(9)中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固定滑柱(9)固定在機(jī)座(2)上，連桿(8)的上端連接六面體滑塊(12)，六面體滑塊(12)的每一個(gè)平面上固定一個(gè)密封圓筒容器(11)。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石輕質(zhì)烴類(lèi)密封萃取儀，其特征是密封圓筒容器(11)的筒體(20)上端有外螺紋，筒體(20)內(nèi)裝有鋼球(15)，筒體(20)的頂端裝有由螺母(22)壓緊的頂蓋(23)和密封件(21)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制備測(cè)試樣品用到的巖石輕質(zhì)烴類(lèi)密封萃取儀。調(diào)距絲桿4與U形滑槽5配合，U形滑槽5固定在拐輪3的端面上，調(diào)距絲桿4與可移連桿銷(xiāo)6配合，連桿8與可移連桿銷(xiāo)6配合。當(dāng)無(wú)級(jí)變速器輸出軸帶動(dòng)拐輪3作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，固定在拐輪3上的可移連桿銷(xiāo)6帶動(dòng)連桿8，連桿8帶動(dòng)六面體滑塊12，使六面體滑塊12沿著固定滑柱9作上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)調(diào)距絲桿4，可以調(diào)節(jié)六面體滑塊的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程。
文檔編號(hào)G01N1/28GK1611926SQ200310103219
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者陳偉均, 錢(qián)志浩, 曹寅, 張美珍, 蔣啟貴, 張寄良, 鄭冰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院