本實(shí)用新型屬于氣體水合物生成技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種往復(fù)翻轉(zhuǎn)式生成均勻氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

氣體水合物是由氣體分子(如甲烷、二氧化碳、氮?dú)?、硫化氫?與水在一定溫度和壓力(一般為低溫高壓)下生成的非化學(xué)計(jì)量的固體結(jié)晶物質(zhì)。氣體水合物是一種高密度能量物質(zhì)，具有制備技術(shù)條件簡單、性能穩(wěn)定、儲存安全等特點(diǎn)。近年來，隨著氣體水合物研究的深入，發(fā)現(xiàn)利用氣體水合物進(jìn)行氣體分離及儲運(yùn)可以成為一種新型高效的工業(yè)技術(shù)。

常規(guī)制備水合物樣品均采用單純的注水注氣生成方式，并且通常采取從一個或少數(shù)幾個點(diǎn)注入氣液的方式，氣液在沉積物中的分布具有很大的隨機(jī)性，導(dǎo)致水合物生成以后在沉積物中呈非均勻分布狀態(tài)。

在研究中，發(fā)現(xiàn)攪拌對水合物的生成動力學(xué)性質(zhì)，特別是誘導(dǎo)時間和儲氣量的影響很大。目前現(xiàn)有的攪拌技術(shù)均為內(nèi)部機(jī)械攪拌或磁力攪拌。攪拌時，反應(yīng)容器內(nèi)部放置有機(jī)械攪拌漿或磁子。這兩種方式都存在缺點(diǎn)：一是氣水界面水合物的生成結(jié)塊會阻礙下部水合物的繼續(xù)生成，機(jī)械攪拌漿或磁子也會被生成的水合物塊固結(jié)，無法完成攪拌混合任務(wù)；二是在水合物生成后的運(yùn)輸過程中，機(jī)械攪拌漿或磁子與水合物連成一體，無法取出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種往復(fù)翻轉(zhuǎn)式生成均勻氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置，以生成完全均勻的氣體水合物。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種往復(fù)翻轉(zhuǎn)式生成均勻氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置，包括供氣單元、溫度控制單元、反應(yīng)釜、往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元、排氣單元和數(shù)據(jù)采集處理單元，所述供氣單元包括氣瓶罐和進(jìn)氣閥，用于向反應(yīng)釜中注入氣體；所述溫度控制單元包括恒溫水浴，其配備有用于放置反應(yīng)釜的水夾套，用于控制反應(yīng)釜的溫度；所述排氣單元包括真空泵和排氣閥，用于排出反應(yīng)釜的氣體；所述數(shù)據(jù)采集處理單元包括溫度傳感器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集控制器和計(jì)算機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集控制器通過溫度傳感器和壓力傳感器自動測量反應(yīng)釜中的溫度和壓力，并將其送往計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理；所述往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元包括往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置，所述往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置可使反應(yīng)釜進(jìn)行180度的往復(fù)式上下翻轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元還包括攪拌控制臺，所述攪拌控制臺用于對往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置的速度進(jìn)行調(diào)整。

氣體水合物生成實(shí)驗(yàn)采用恒容法進(jìn)行。將裝有待反應(yīng)水的反應(yīng)釜和供氣管線抽真空后，開啟進(jìn)氣閥門充入待反應(yīng)氣體；關(guān)閉所有閥門口，啟動溫度控制單元和往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元，進(jìn)行水合物生成過程。通過數(shù)據(jù)采集處理可以判斷反應(yīng)釜中體系的水合物生成進(jìn)展。待反應(yīng)完全結(jié)束，可以取出反應(yīng)釜，進(jìn)行水合物法氣體儲運(yùn)應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.通過往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元，使反應(yīng)釜進(jìn)行180度的往復(fù)式上下翻轉(zhuǎn)，利用重力來使氣液充分混合，從而實(shí)現(xiàn)生成完全且均勻的氣體水合物，提高氣體儲運(yùn)的效率；

2.反應(yīng)容器中沒有機(jī)械攪拌漿或磁子的殘留，反應(yīng)容器可以直接取出，進(jìn)行下一步運(yùn)輸操作。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)流程示意圖；

圖中附圖標(biāo)記含義；1、氣瓶罐，2、進(jìn)氣閥，3、恒溫水浴，4、反應(yīng)釜，5、數(shù)據(jù)采集處理裝置，6、計(jì)算機(jī)，7、真空泵，8、排氣閥，9、往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

參閱圖1，一種往復(fù)翻轉(zhuǎn)式生成均勻氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置，包括供氣單元、溫度控制單元、反應(yīng)釜、往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元、排氣單元和數(shù)據(jù)采集處理單元，所述供氣單元包括氣瓶罐1和進(jìn)氣閥2，用于向反應(yīng)釜4中注入氣體；所述溫度控制單元包括恒溫水浴3，其配備有用于放置反應(yīng)釜的水夾套，用于控制反應(yīng)釜4的溫度；所述排氣單元包括真空泵7和排氣閥8，用于排出反應(yīng)釜4的氣體；所述數(shù)據(jù)采集處理單元包括溫度傳感器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集控制器5和計(jì)算機(jī)6，所述數(shù)據(jù)采集控制器通過溫度傳感器和壓力傳感器自動測量反應(yīng)釜4中的溫度和壓力，并將其送往計(jì)算機(jī)6進(jìn)行處理；所述往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元包括往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置9，所述往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置9可使反應(yīng)釜4進(jìn)行180度的往復(fù)式上下翻轉(zhuǎn)。

其中，所述往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌單元還包括攪拌控制臺，所述攪拌控制臺用于對往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置9的速度進(jìn)行調(diào)整。

本實(shí)施實(shí)例中生成均勻氣體水合物的過程包括如下步驟：

1.將反應(yīng)釜4中放入待反應(yīng)水；

2.打開排氣閥8，并啟動真空泵7，排出反應(yīng)釜及管路中的空氣后關(guān)閉排氣閥8和真空泵7；

3.打開進(jìn)氣閥2，向反應(yīng)釜4中充入反應(yīng)氣體至預(yù)定壓力后關(guān)閉進(jìn)氣閥2；

4.啟動恒溫水浴3和往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置9，使氣體和水在反應(yīng)釜4中發(fā)生水合反應(yīng)；

5.當(dāng)數(shù)據(jù)采集處理裝置5和計(jì)算機(jī)6顯示系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)態(tài)平衡后，關(guān)閉恒溫水浴3和往復(fù)翻轉(zhuǎn)式攪拌裝置9。

上列詳細(xì)說明是針對本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。