一种气体水合物喷射合成试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种气体水合物喷射合成试验系统，属于海洋天然气水合物技术领域。所述气体水合物喷射合成试验系统包括：甲烷气瓶、反应釜、恒速恒压泵、储水罐、恒温水浴槽、高低温恒温箱、第一输送管道、第二输送管道及第三输送管道；所述甲烷气瓶通过所述第一输送管道与所述反应釜连通；所述储水罐的底部通过所述第二输送管道与所述恒速恒压泵连通，所述储水罐的顶部通过所述第三输送管道与所述反应釜连通；所述第一输送管道及所述第二输送管道均通过所述恒温水浴槽；所述反应釜与所述储水罐设置在所述高低温恒温箱内。本实用新型专利技术气体水合物喷射合成试验系统形成水合物诱导时间短，制取效率高。

A test system of gas hydrate jet synthesis

【技术实现步骤摘要】
一种气体水合物喷射合成试验系统
本技术涉及海洋天然气水合物
，特别涉及一种气体水合物喷射合成试验系统。
技术介绍
天然气水合物是在低温高压环境下，由小质量的气体分子(一般为甲烷、乙烷、二氧化碳等小分子气体)填充在由水分子构成的笼形结构中而形成的一种笼形化合物，因外观与冰相似，且可以燃烧，又称为可燃冰。水合物具有分布广泛，埋藏浅，清洁无污染，高能量密度的特点，1立方米水合物分解可分解产生164立方米的气体，被世界上许多国家视为21世纪最有开采前景的新能源。由于含水合物沉积物原状样开采较为困难，实验室合成制样是前期研究含水合物沉积物特性的主要手段。传统的气体水合物主要通过机械搅拌水体形成气泡以增大气体与水的接触面来形成水合物，但是这种方法形成水合物诱导时间长且制取效率低下。
技术实现思路
本技术提供一种气体水合物喷射合成试验系统，解决了或部分解决了现有技术中气体水合物通过机械搅拌水体形成气泡以增大气体与水的接触面来形成水合物，其诱导时间长且制取效率低下的技术问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种气体水合物喷射合成试验系统包括：甲烷气瓶、反应釜、恒速恒压泵、储水罐、恒温水浴槽、高低温恒温箱、第一输送管道、第二输送管道及第三输送管道；所述甲烷气瓶通过所述第一输送管道与所述反应釜连通；所述储水罐的底部通过所述第二输送管道与所述恒速恒压泵，所述储水罐的顶部通过所述第三输送管道与所述反应釜连通；所述第一输送管道及所述第二输送管道均通过所述恒温水浴槽；所述反应釜所述储水罐设置在所述高低温恒温箱内。进一步地，所述第一输送管道上设置有若干第一气体注入阀、调压阀及单向阀。进一步地，所述甲烷气瓶与所述反应釜之间设置有增压机，所述增压机与所述第一输送管道连通；所述增压机与所述反应釜之间设置有缓冲容器，所述缓冲容器与所述第一输送管道连通。进一步地，所述第一输送管道还包括：备用管道；所述备用管道与所述第一输送管道并联；所述备用管道上设置有第二气体注入阀。进一步地，所述气体水合物喷射合成试验系统还包括：抽真空装置；所述抽真空装置包括：第四输送管道及真空泵；所述真空泵通过所述第四输送管道与所述第一输送管道连通；所述第四输送管道上设置有真空阀。进一步地，所述第三输送管道的出液口处设置有喷雾嘴。进一步地，所述气体水合物喷射合成试验系统还包括：控制器；所述第一输送管道上设置有气体压力传感器及流量计；所述第二输送管道与所述恒速恒压泵连通处设置有喷射压力传感器；所述反应釜与所述第三输送管道连接处设置有喷射温度传感器；所述反应釜设置有釜体压力传感器及釜体温度传感器；所述控制器分别与所述气体压力传感器、流量计、喷射压力传感器、喷射温度传感器、釜体压力传感器及釜体温度传感器连接。进一步地，所述气体水合物喷射合成试验系统还包括：摄像机；所述反应釜上开设有可视窗口；所述摄像机设置在所述可视窗口处，所述摄像机与所述控制器连接。进一步地，所述反应釜的底部设置有放空装置；所述放空装置包括：放空阀及放空管道；所述放空管道与所述反应釜底部连通；所述放空管道上设置所述放空阀。进一步地，所述放空装置还包括：安全阀及三通阀；所述三通阀的第一口及所述三通阀的第二口与所述放空管道连通；所述安全阀与所述三通阀的第三口连通。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：由于甲烷气瓶通过第一输送管道与反应釜连通，所以，甲烷气体可通过第一输送管道进入反应釜，由于第一输送管道通过恒温水浴槽，所以，通过恒温水浴槽对第一输送管道内的气体进行降温，使进入反应釜内的气体达到试验要求的温度，反应釜设置在高低温恒温箱内，通过调节高低温恒温箱温度来保持试验要求的温度，由于储水罐的底部通过第二输送管道与恒速恒压泵，储水罐的顶部通过第三输送管道与反应釜连通，所以，恒速恒压泵通过第二输送管道向储水罐供压，使储水罐的液体通过第三输送管道进入反应釜，由于第二输送管道均通过恒温水浴槽，所以，通过恒温水浴槽对第二输送管道内的液体进行降温，避免恒速恒压泵进入储水罐内的液体影响储水罐内原有液体的温度，由于储水罐设置在高低温恒温箱内，所以，通过高低温恒温箱将储水罐中的液体降至实验所要求温度，当气体进入反应釜内一端时间后，气体压力稳定，用恒压恒速泵提供的水压力将储水罐中的液体压至反应釜内，进入反应釜的液体与低温高压的气体快速反应即瞬间形成水合物颗粒，形成水合物诱导时间短，制取效率高。附图说明图1为本技术实施例提供的气体水合物喷射合成试验系统的结构示意图。具体实施方式参见图1，本技术实施例提供的一种气体水合物喷射合成试验系统包括：甲烷气瓶1、反应釜2、恒速恒压泵3、储水罐4、恒温水浴槽5、高低温恒温箱6、第一输送管道7、第二输送管道8及第三输送管道9。甲烷气瓶1通过第一输送管道7与反应釜2连通。储水罐4的底部通过第二输送管道8与恒速恒压泵3，储水罐4的顶部通过第三输送管道9与反应釜2连通。第一输送管道7及第二输送管道8均通过恒温水浴槽5。反应釜2与储水罐4设置在高低温恒温箱6内。本申请具体实施方式由于甲烷气瓶1通过第一输送管道7与反应釜2连通，所以，甲烷气体可通过第一输送管道7进入反应釜2，由于第一输送管道7通过恒温水浴槽5，所以，通过恒温水浴槽5对第一输送管道7内的气体进行降温，使进入反应釜2内的气体达到试验要求的温度，反应釜设置在高低温恒温箱内，通过调节高低温恒温箱温度来保持试验要求的温度，由于储水罐4的底部通过第二输送管道8与恒速恒压泵3连通，储水罐4的顶部通过第三输送管道9与反应釜2连通，所以，恒速恒压泵3通过第二输送管道8向储水罐4供压，使储水罐4的液体通过第三输送管道9进入反应釜2，由于第二输送管道8均通过恒温水浴槽5，所以，通过恒温水浴槽5对第二输送管道8内的液体进行降温，避免恒速恒压泵3进入储水罐4内的液体影响储水罐4内原有液体的温度，由于储水罐4设置在高低温恒温箱6内，所以，通过高低温恒温箱6将储水罐4中的液体降至实验所要求温度，当气体进入反应釜2内一端时间后，气体压力稳定，用恒压恒速泵6提供的水压力将储水罐4中的液体压至反应釜2内，进入反应釜2的液体与低温高压的气体快速反应即瞬间形成水合物颗粒，形成水合物诱导时间短，制取效率高。具体地，第一输送管道7上设置有若干第一气体注入阀10、调压阀11及单向阀12。其中，若干第一气体注入阀10相互备用，避免因第一气体注入阀10导致试验停止。调压阀11用于调节第一输送管道7内的气体压力。单向阀12避免气体回流。具体地，甲烷气瓶1与反应釜2之间设置有增压机13，增压机13与第一输送管道7连通。当第一输送管道7输送的气体压力不够时，使气体进入增压机13进行增压，保证试验顺利进行。增压机13与反应釜2之间设置有缓冲容器14，缓冲容器14与第一输送管道7连通。缓冲容器14可以储蓄气体，当试验过程中有需要时用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体水合物喷射合成试验系统，其特征在于，包括：甲烷气瓶、反应釜、恒速恒压泵、储水罐、恒温水浴槽、高低温恒温箱、第一输送管道、第二输送管道及第三输送管道；/n所述甲烷气瓶通过所述第一输送管道与所述反应釜连通；/n所述储水罐的底部通过所述第二输送管道与所述恒速恒压泵，所述储水罐的顶部通过所述第三输送管道与所述反应釜连通；/n所述第一输送管道及所述第二输送管道均通过所述恒温水浴槽；/n所述反应釜与所述储水罐设置在所述高低温恒温箱内。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体水合物喷射合成试验系统，其特征在于，包括：甲烷气瓶、反应釜、恒速恒压泵、储水罐、恒温水浴槽、高低温恒温箱、第一输送管道、第二输送管道及第三输送管道；
所述甲烷气瓶通过所述第一输送管道与所述反应釜连通；
所述储水罐的底部通过所述第二输送管道与所述恒速恒压泵，所述储水罐的顶部通过所述第三输送管道与所述反应釜连通；
所述第一输送管道及所述第二输送管道均通过所述恒温水浴槽；
所述反应釜与所述储水罐设置在所述高低温恒温箱内。


2.根据权利要求1所述的气体水合物喷射合成试验系统，其特征在于：
所述第一输送管道上设置有若干第一气体注入阀、调压阀及单向阀。


3.根据权利要求1所述的气体水合物喷射合成试验系统，其特征在于：
所述甲烷气瓶与所述反应釜之间设置有增压机，所述增压机与所述第一输送管道连通；
所述增压机与所述反应釜之间设置有缓冲容器，所述缓冲容器与所述第一输送管道连通。


4.根据权利要求1所述的气体水合物喷射合成试验系统，其特征在于，所述第一输送管道还包括：备用管道；
所述备用管道与所述第一输送管道并联；
所述备用管道上设置有第二气体注入阀。


5.根据权利要求1所述的气体水合物喷射合成试验系统，其特征在于，所述气体水合物喷射合成试验系统还包括：抽真空装置；
所述抽真空装置包括：第四输送管道及真空泵；
所述真空泵通过所述第四输送管道与所述第一输送管道连通；
所述第四输送管道上设置有真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家作，杨周洁，韦昌富，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，桂林理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42