[0001] 本发明涉及干酪根制备技术领域，具体为一种节能型全自动密封干酪根制备装置及其制备方法。

[0002] 干酪根是沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和有机溶剂的分散有机质，是生油的最重要的原始物质，制备干酪根时需要使用干酪根制备装置，通过对沉积岩进行浸泡、酸洗等步骤提取干酪根，但是现有的干酪根制备装置使用时，不便于对样品杯进行密封，样品容易与氧气接触反应，造成样品氧化，增加了样品使用量，并且酸性气体容易扩散，对环境和制备人员造成污染和伤害。

[0003] 现有的干酪根制备装置存在的缺陷是：1、专利文件CN215640435U中，通过在制备酸洗过程中排出氧气，但没有考虑到在
制备开始前样品氧化的问题，并且缺少检测氧气是否排出达标的问题；
2、专利文件CN208465233U中，通过废气废液废气处理单元处理酸性废气，但缺少
检测废气处理溶液酸碱性和废气是否完全中和的功能；
3、专利文件CN210198824U中，通过计量泵检测溶液添加量，但是缺少检测样品添
加量的功能，并且缺少检测水浴槽内液位和烧杯内液位的功能；
4、专利文件CN209060594U中，主要考虑的是通过通入气体对样品进行搅拌的问
题，没有考虑到对废液进行处理和检测废液处理是否达标的问题。

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0023] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0024] 请参阅图1和图4，本发明提供的一种实施例：一种节能型全自动密封干酪根制备装置，包括制备箱1、样品杯7和密封防氧化模块，制备箱1的内壁顶部安装有连接杆9，连接杆9的安装数量为四组，连接杆9的底端安装有密封防氧化模块，用于对样品杯7进行密封；密封防氧化模块包括密封盖8，密封盖8嵌入连接于样品杯7的顶部，密封盖8的顶
部贯穿连接有充气管道10，充气管道10位于连接杆9的左侧，充气管道10的右端连接有氮气罐11，通过设置充气管道10，使样品杯7和氮气罐11连通，充气管道10上设有氮气压力调节阀12，用于调节氮气充入压力，密封盖8的顶部贯穿连接有排气管道13，且排气管道13位于充气管道10的右侧，排气管道13的右端与废气处理模块连接，通过设置排气管道13，使样品杯7和废气喷淋塔29连通，排气管道13上设置有单向阀14，排气管道13上设置有含氧量检测仪15，单向阀14与含氧量检测仪15均位于密封盖8的上方，且含氧量检测仪15位于单向阀14的下方，含氧量检测仪15用于检测经过排气管道13排出的空气中的含氧量，密封盖8的顶部安装有电机一16，电机一16位于进气管道和排气管道13之间，且电机位于四组连接杆9之间，电机一16的输出端设置有气体搅拌杆17，且气体搅拌杆17延伸至样品杯7内部，气体搅拌杆17外壁设置有聚四氟乙烯涂层，防止干酪根制备过程中产生的酸性气体或添加的酸性溶液腐蚀气体搅拌杆17对，延长气体搅拌杆17的使用寿命；
进一步，将沉积岩样品加入到样品杯7后，电动推杆2推动支撑平台3带动水浴槽5
和样品杯7上移，使样品杯7内壁与密封盖8外壁贴合，对样品杯7进行密封，开启排气管道13上设置的单向阀14，通过充气泵向样品杯7内充入氮气，氮气压力调节阀12用于调节充氮压力，使氮气均匀流入样品杯7内，电机一16带动气体搅拌杆17转动，使氮气与样品杯7内的空气均匀接触并进行置换，排出样品杯7内原有空气，气体通过排气管道13排出，并通过氧气含量检测仪检测排出气体的含氧量，当含氧量不足以使样品氧化时，关闭单向阀14并停止向样品杯7内充入氮气，实现对样品杯7进行密封的效果，减小样品杯7内氧气含量，防止沉积岩样品氧化，节约干酪根制备原料。

[0025] 请参阅图2，本发明提供的一种实施例：一种节能型全自动密封干酪根制备装置，包括废气处理模块，废气处理模块包括废气喷淋塔29，喷淋塔设置有喷淋系统，用于中和酸性废气，废气喷淋塔29通过循环泵30与循环水箱31连通，循环水箱31的内壁底部设置有pH传感器32，pH传感器32用于检测循环水箱31内溶液的酸碱性，循环水箱31的外壁连接有碱性溶液罐33，用于存放氢氧化钠等碱性溶液，碱性溶液罐33的顶部安装有耐碱泵34，耐碱泵34的两端连接有加药管路37，加药管路37用于将碱性溶液罐33与循环水箱31连通，通过设置碱性溶液罐33和耐碱泵34，用于向循环水箱31内加入碱性溶液，循环水箱31的顶部安装有电机二35，电机二35的输出端安装有溶液搅拌杆36，溶液搅拌杆36用于搅拌循环水箱31内溶液，使酸性废气处理用溶液混合均匀，废气喷淋塔29的顶部通过排放管道38与风机39连接，风机39的排气口贯穿连接于缓冲箱40的底部，缓冲箱40的顶部设置有排出口，且排出口上设置有电池阀，用于控制排出口的开启与闭合，缓冲箱40的内壁顶部设置有HCL电化学气体传感器41和HF电化学气体传感器42，且HCL电化学气体传感器41和HF电化学气体传感器42关于缓冲箱40顶部排出口处对称设置，HCL电化学气体传感器41用于检测气体中的HCL气体含量，HF电化学气体传感器42用于检测气体中的HF气体含量，缓冲箱40的外壁贯穿安装有气体循环管43，且气体循环管43的左端与排气管道13连接，并且循环管道上设置有循环管道电磁阀23，密封盖8的顶部设置有气压传感器55，气压传感器55用于检测样品杯7内气压变化；
进一步，在沉积岩的酸洗过程中，产生HCL蒸汽和HF蒸汽的酸性废气，通过气压传
感器55检测样品杯7内压力变化，当产生酸性蒸汽使样品杯7内压力变大时，排气管道13上的单向阀14开启，酸性废气经过排气管道13进入废气喷淋塔29内通过喷淋系统喷洒碱性溶液对废气进行中和处理，使用后的碱性溶液经过循环泵30进入循环水箱31内，通过pH传感器32检测溶液的酸碱性，当溶液的碱性数值降低至难以有效中和酸性废气时，通过耐碱泵
34向循环水箱31内添加适量碱性溶液，并通过pH传感器32再次检测溶液的酸碱性，使酸性废气中和用溶液再次符合中和用标准，中和后的气体经过排放管道38和风机39进入缓冲箱
40内，通过HCL电化学气体传感器41和HF电化学气体传感器42检测处理后的气体中HCL气体和HF气体含量是否达到排放标准，若达到排放标准，通过缓冲箱40顶部的排出口排出，若未达到排放标准，则通过循环管道进入排气管道13内，并再次进入废气喷淋塔29内进行处理，实现对干酪根制备过程中产生的酸性废气进行中和的目的，并且能够对废气进行循环处理，提高废气处理效果，避免废气直接排放对环境和人体造成危害。

[0026] 请参阅图2和图3，本发明提供的一种实施例：一种节能型全自动密封干酪根制备装置，包括支撑平台3的顶部安装有称重模块4，称重模块4的内部设置有压力传感器26，称重模块4的顶部设置有水浴槽5，水浴槽5用于对样品杯7进行水浴加热，水浴槽5的底壁安装有支撑台6，支撑台6为镂空状，便于液体流动，支撑台6用于放置样品杯7，水浴槽5的内壁设置有第二液位传感器28，用于检测水浴槽5内液体高度，密封盖8的顶部贯穿设置有第一液位传感器27，用于检测样品杯7内的液位高度，密封盖8的顶部贯穿连接有加液总管18，加液总管18的外壁设置有加液分管19，加液分管19的右端连接有罐体，加液总管18上设置有输送泵25，加液分管19上依次设置有流量计24和电磁阀23；加液分管19的设置数量为四个，沿加液总管18外壁纵向均匀分布，且每组加液分
管19上均设置有流量计24和电池阀，罐体的安装数量为四个，沿加液总管18的延伸方向依次设置，且罐体从上至下依次为纯水罐20、盐酸罐21、氢氟酸罐22和中和剂罐；
进一步，通过称重模块4检测样品添加量，通过开启输送泵25和与纯水罐20连接的
加液分管19上的电磁阀23，向样品杯7内加水，通过流量计24控制加水量，纯水浸没沉积岩样品，对沉积岩样品进行浸泡，浸泡后排出浸泡废液，通过开启输送泵25和与盐酸罐21连接的加液分管19上的电磁阀23，向样品杯7内加入盐酸溶液，通过流量计24控制盐酸添加量，对沉积岩样品进行第一次酸洗，酸性过程中，通过水浴槽5对样品杯7进行水浴加热，提高酸洗效率，通过第一液位传感器27检测样品杯7内溶液高度，通过第二液位传感器28检测水浴槽5内液位高度，使水浴槽5内液位高度超过样品杯7内溶液高度，便于对样品杯7充分进行水浴加热，酸洗完成后，将酸洗废液通过废液收集管路44收集至酸性废液处理箱45，再开启输送泵25和与氢氟酸罐22连接的加液分管19上的电磁阀23，向样品杯7内加入盐酸溶液，通过流量计24控制氢氟酸溶液添加量，对沉积岩样品进行第二次酸洗，并排出酸洗废液；通过设置称重组件，便于测量样品添加量，根据制备要求计算因添加的相关酸洗用盐酸和氢氟酸的添加量，通过流量计24和电磁阀23计算和控制添加量，实现定量添加制备用原料的目的，通过设置第一液位传感器27和第二液位传感器28，便于更加充分的对样品杯7进行水浴加热。

[0027] 请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种节能型全自动密封干酪根制备装置，包括密封盖8的顶部贯穿安装有废液收集管路44，且废液收集管路44的一端延伸至样品杯7的内部，且延伸至样品杯7内部的废液收集管路44，其底端设置有过滤网，用于对颗粒物进行拦击，另一端连接有酸性废液处理箱45，酸性废液处理箱45的顶部通过添加管路46与中和剂存放罐47连接，中和剂存放罐47用于存放氢氧化钙，且酸性废液处理箱45的顶部通过输入管路与沉淀剂存放罐48连接，沉淀剂存放罐48用于存放氯化铁溶液，酸性废液处理箱45的内部设置有Ph检测仪，用于检测酸性废液处理罐中的溶液酸碱性，酸性废液处理箱45的底部通过输出管路与过滤箱49连接，过滤箱49用于对中和后的酸性废液进行过滤；
进一步，将酸洗用的氢氟酸废液和盐酸溶液经过废液收集管路44收集时酸性废液
处理箱45内部，开启添加管路46上设置的电磁阀23，箱酸性废液处理箱45内通入中和剂存放罐47内放置的氢氧化钙，与氢氟酸溶液进行中和反应并生成氟化钙和盐酸，通过pH检测仪检测酸性废液处理箱45内部的混合溶液酸碱性，当检测结果为酸性溶液时，继续通入氢氧化钙，使氢氧化钙与盐酸溶液进行中和反应，直到通过pH检测仪检测溶液为中性，再通过管道加入中和剂存放箱内存放的氯化铝沉淀剂，加快氟化钙絮凝沉淀，再将沉淀物和溶液通入过滤箱49内进行过滤，得到氟化钙沉淀和氯化钙溶液，通过价格便宜的氢氧化钙，实现对干酪根制备过程中产生的酸性废液进行处理的目的，避免酸性废液直接排放，造成污染，实现节能环保的目的。

[0028] 请参阅图1、图4和图5，本发明提供的一种实施例：一种节能型全自动密封干酪根制备装置，包括制备箱1设置有控制系统，控制系统与密封防氧化模块、废气处理模块、废液处理模块和定量控制添加模块电性连接；制备箱1的内壁底部设置有电动推杆2，且电动推杆2和控制系统电性连接，电动推
杆2的输出端安装有支撑平台3，电动推杆2用于推动支撑平台3上下移动，支撑平台3用于对样品杯7提供支撑，水浴槽5的底部安装有搅拌器51，搅拌器51为磁体搅拌器51，且搅拌器51与控制系统电性练级，样品杯7内部设置有与搅拌器51对应的磁力搅拌杆52，用于在浸泡和水洗过程中对样品进行搅拌，使含干酪根的沉积岩样品与纯水和酸性溶液充分混合，进行反应，支撑台6的底部安装有加热管53，加热管53与控制系统电性连接，加热管53用于对水浴槽5内的水进行加热，水浴槽5的内壁安装有温度传感器54，用于检测水浴槽5内水温，支撑台6的顶部安装有固定支架50，固定支架50的顶部为圆环状，以用于固定样品杯7，进一步，将样品杯7放置于支撑台6上方，且使样品杯7外壁与固定支架50内壁贴
合，对样品杯7进行固定，酸洗时，通过加热管53对水浴槽5内的水进行加热，通过温度传感器54检测水温，使水温达到标准温度，对样品杯7进行水浴加热，通过控制系统控制搅拌器
51转动，带动磁力搅拌杆52转动，对样品和酸洗溶液进行搅拌，提高酸洗效率，改善酸洗效果。

[0029] 一种节能型全自动密封干酪根制备装置的制备方法，该干酪根的制备方法如下：S1、将样品杯7放入固定支架50内壁，再将含有干酪根的沉积岩样品放入样品杯7
内，制备箱1的控制系统控制电动推杆2推动支撑平台3带动水浴槽5和样品杯7上移，使样品杯7内壁与密封盖8外壁贴合；
S2、控制系统控制到氮气瓶向样品杯7内充入氮气，通过氮气压力调节阀12调节充
氮压力，电机一16带动气体搅拌杆17转动，开启单向阀14，样品杯7内空气沿排气管道13排出，通过含氧量检测仪15测量排出气体中的含氧量，当含氧量达到设定值后，停止充入氮气；
S3、通过称重模块4检测样品添加量，通过开启输送泵25和与纯水罐20连接的加液
分管19上的电磁阀23，向样品杯7内加水，通过流量计24控制加水量，对沉积岩样品进行浸泡，浸泡完成后排出浸泡用废水；
S4、通过开启输送泵25和与盐酸罐21连接的加液分管19上的电磁阀23，向样品杯7
内加入盐酸溶液，通过流量计24控制盐酸添加量，对沉积岩样品进行第一次酸洗，酸洗完成后，将酸洗废液通过废液收集管路44收集至酸性废液处理箱45，再开启输送泵25和与氢氟酸罐22连接的加液分管19上的电磁阀23，向样品杯7内加入盐酸溶液，通过流量计24控制氢氟酸溶液添加量，对沉积岩样品进行第二次酸洗，并排出酸洗废液，再通过加入中和剂对沉积岩样品进行中和，并排出中和剂废液；
S5、通过气压传感器55检测样品杯7内气压，当酸洗过程中产生酸性废气时，开启
单向阀14，废气经过排气管道13进入废气喷淋塔29进行处理，处理后的气体经过排放管道
38和风机39进入排出废气喷淋塔29；
S6、酸性废液通过废液收集管收集至酸性废液处理箱45内，通过输入管道加入中
和剂存放罐47内存放的氢氧化钙液进行中和，之后通过添加管路46通入沉淀剂进行沉淀，沉淀后通入过滤箱49内进行过滤。

[0030] 在步骤S4中，还包括如下步骤：S41、加入盐酸和氢氟酸对沉积岩样品进行酸洗时，通过第一液位传感器27和第二
液位传感器28分别测量样品杯7和水浴槽5内液体高度，确保水浴槽5内液体高度大于样品杯7内液体高度，加热管53对水浴槽5内水进行加热，温度传感器54检测水浴加热温度，并通过搅拌器51带动磁力搅拌杆52转动；
在步骤S5中，还包括如下步骤：
S51、气体进入缓冲箱40内，HCL电化学气体传感器41和HF电化学气体传感器42检
测废气是否达标，若废气未到达排放标准，通过气体循环管43和排气管道13再次进入废气喷淋塔29。

[0031] 工作原理：将沉积岩加入样品杯7内，控制系统控制电动推杆2伸长，推动样品杯7向上移动，通过密封盖8对样品杯7顶部进行密封，控制系统控制氮气罐11通过充气管道10向样品杯7内充入氮气，并通过电机一16带动气体搅拌杆17转动，将样品杯7内的原有气体排出，通过含氧量检测仪15检测排出气体的含氧量，当气体中的含氧量不足以氧化样品时，停止充气，通过输送泵25依次向样品杯7内通入纯水、盐酸和氢氟酸，向后对样品进行浸泡、第一次酸洗和第二次酸洗，并排出废液，通过电磁阀23和流量计24，便于监测和控制溶液添加量，实现定量添加溶液的目的，酸洗过程中产生的酸性废气使样品杯7内气压增大，通过气压传感器55检测气压值，通过控制系统控制排气管道13上的单向阀14开启，排出酸性废气，通过废气喷淋塔29进行中和处理，通过pH传感器32检测循环水箱31内的溶液酸碱性，当ph值减低至不足以对酸性废液进行中和处理时，通过耐碱泵34加入碱性溶液，并通过电机二35带动液体搅拌杆进行搅拌，处理后的气体进入缓冲箱40内，通过HCL电化学气体传感器41和HF电化学气体传感器42检测HCL和HF气体含量，判断是否达到排放标准，通过在酸性废液处理箱45内加入氢氧化钙，对酸性废液进行处理，实现节能环保的目的。

[0032] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。