[发明专利]一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测系统，其特征在于，包括用于抽水的水泵(1)，所述水泵(1)通过密封罐(2)连接有水气分离装置(3)，且水气分离装置(3)将水气分离之后排出到干燥装置(4)，所述干燥装置(4)对排出的水气进行干燥处理排除水蒸气，并通过激光检测仪(5)对干燥后的气体进行监测，所述水气分离装置(3)包括与密封罐(2)连接的旋流筒(301)，所述旋流筒(301)底端通过旋流扇叶(302)连接有动力轴(303)，所述旋流筒(301)底端还通过动力座(304)进行转动，所述旋流筒(301)外壁还连接有变向通道(305)；

所述变向通道(305)内部安装有阻挡片(306)，所述变向通道(305)末端连接有聚气筒(307)，且旋流筒(301)内壁还设置有若干个电加热片(308)，且干燥装置(4)通过气体导管(401)与聚气筒(307)连接；

所述干燥装置(4)包括与气体导管(401)连接的干燥箱(402)，干燥箱(402)内部还安装有烘干柱(413)，所述干燥箱(402)中心处安装有分流器(403)，所述分流器(403)外壁均匀连接有若干个干燥管组(404)，所有的干燥管组(404)末端通过汇集管(405)连接有预装筒(406)，所述预装筒(406)内部还设置有若干个分流取样管(407)，分别用于采集预装筒(406)内部的气体。

2.根据权利要求1所述的一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测系统，其特征在于：所述旋流扇叶(302)表面设置有若干个通孔(309)，所述旋流扇叶(302)边缘处设置为弧形结构，且阻挡片(306)包括若干个孔状弯折片(310)，位于最外端的孔状弯折片(310)表面设置有封口板(311)，且每一个孔状弯折片(310)末端均安装有倾斜溢流板(312)。

3.根据权利要求1所述的一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测系统，其特征在于：所述干燥管组(404)包括若干个连接在分流器(403)外壁的V型管(408)，相邻的V型管(408)之间通过弧形冷却座(409)连接，且每一个V型管(408)内壁均设置有交叉干燥片(410)，所述弧形冷却座(409)底端通过透气隔水层(411)连接有蓄水斗(412)。

4.根据权利要求3所述的一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测系统，其特征在于：所述交叉干燥片(410)中心处还安装有中心倾斜管(414)，所述中心倾斜管(414)表面还安装有导流片(415)，且每一个交叉干燥片(410)表面均为筛网状结构。

5.一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测方法，采用权利要求1-4任意一项所述的一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测系统，其特征在于，包括如下步骤：

S100、在井下水体中安装水泵用于抽取水气混合物；

S200、抽取后通过水气分离装置进行分离得到一阶混合气；

S300、对得到的一阶混合气进行干燥并得到二阶混合气；

S400、对得到的二阶混合气进行分类采集并同时监测，分析得出最终结果；

所述步骤S300中的干燥过程是通过循环加热的方式进行干燥，且步骤S400中通过对对分离出干燥气和低空大气中的甲烷、二氧化碳组分进行干燥，以排除气体湿度不同对气体含量产生的影响，并利用激光检测方法进行在线实时监测分析。

6.根据权利要求5所述的一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测方法，其特征在于，所述步骤S100中，水泵的安装位置位于原位地层中的孔隙处，并通过密封方式抽取得到水气混合物。

7.根据权利要求5所述的一种水气界面甲烷二氧化碳在线监测方法，其特征在于，所述步骤S200中，具体的水气分离过程为：

在水气混合物加入到水气分离装置之后，通过加热促使水气混合物得到蒸发物；

之后通过内部旋流和外部离心转动的方式进行二次分离，将蒸发物分离为气体和雾化液体；

收集分离后的气体并进行后续处理。