一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置。该装置包括：高压静电发生器、循环泵、反应釜、金属毛细管、雾化喷头、环形电极、金属网格电极板、用于实现反应釜中水溶液的循环的第一流体管路和用于向反应釜中通入气体的第二流体管路；高压静电发生器向金属毛细管和环形电极供电；金属毛细管从反应釜上壁插入反应釜；雾化喷头与金属毛细管的下端连接，且内表面做绝缘处理；环形电极位于雾化喷头的下方，且环形电极表面做绝缘处理；金属网格电极板位于环形电极下方，且接地；金属网格电极板与反应釜以及反应釜中的水溶液均绝缘。本发明专利技术雾化产生的液滴具有更小的粒径、更好的方向性，雾群分布更为均匀，提高了气体水合速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置
本专利技术涉及水合物生产领域，特别是涉及一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置。
技术介绍
水合物技术可应用于天然气储运、污水处理、海水淡化、混合气体分离、水溶液浓缩以及水合物蓄冷等领城，而该技术成功应用的关键在于如何强化水合物快速生成。寻求高效的气体水合物制备过程和强化措施、增加气体分子与水分子的结合率、提高其生成速率是实现水合物技术广泛工业化应用的关键，对水合物技术的发展具有非常重要的意义。传统的促进气液接触的技术有搅拌法、鼓泡法、喷雾法。搅拌法存在高压搅拌引起的机械可靠性问题以及水合物生成后期液体粘度增大，影响机械搅拌的效率。鼓泡法由于使用的孔板孔径很小，容易在孔板上生成水合物造成堵塞，进一步影响水合物进气，影响整个反应继续进行。传统喷雾法在喷射过程中喷嘴表面生成的水合物易堵塞喷嘴，而且，传统喷雾法生产水合物的速度和雾化效果均不是很理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置，能够显著提高气体水合物的生产速率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置，包括：高压静电发生器、第一流体管路、第二流体管路、循环泵、反应釜、金属毛细管、雾化喷头、环形电极和金属网格电极板；所述高压静电发生器，分别向所述金属毛细管和所述环形电极和所述金属网格电极板供电；所述金属毛细管，从所述反应釜上壁插入所述反应釜；所述雾化喷头，与所述金属毛细管的下端连接，且内表面做绝缘处理；所述环形电极，位于所述雾化喷头的下方，且表面做绝缘处理；所述金属网格电极板，位于所述环形电极下方，且接地；所述金属网格电极板与所述反应釜以及所述反应釜中的水溶液均绝缘；所述第一流体管路，包括第一液体管路和第二液体管路，所述第一液体管路的一端与所述反应釜壁上开设的液体流通口连接，所述第一液体管路的另一端与所述循环泵的进口连接，所述第二液体管路的一端与所述循环泵的出口连接，所述第二液体管路的另一端与所述金属毛细管的上端连接；所述第二流体管路，一端与供气装置连接，另一端插入所述反应釜中。可选的，所述装置还包括第三流体管路，所述第三流体管路的一端与所述供气装置连接，另一端通过第一阀门与所述第一液体管路连通。可选的，所述装置还包括用于向所述反应釜中加入水合物促进剂的进样器，所述进样器的液体出口靠近所述反应釜中的水溶液表面。可选的，所述金属毛细管与所述第二液体管路通过绝缘橡胶连接。可选的，所述反应釜的外部包设有冷却层夹套。可选的，所述反应釜中安装有用于测量反应釜中气相压力的压力传感器和用于测量反应釜中水溶液温度和反应釜内壁的温度传感器。可选的，所述第一液体管路上安装有第二阀门，所述第二液体管路上安装有流量阀。可选的，所述金属网格电极板位于所述反应釜内部，所述金属网格电极板的外表面以及所述反应釜与所述金属网格电极板相接触的部分均做绝缘处理。可选的，所述装置还包括安装在反应釜外侧底部的电极板固定结构，所述金属网格电极板通过所述电极板固定结构固定于所述反应釜的外侧底部，且所述金属网格电极板与所述反应釜绝缘。可选的，所述电极板固定结构为绝缘槽，所述绝缘槽的槽口与所述反应釜底部连接，所述金属网格电极板设置于所述绝缘槽内部，且不与所述反应釜接触。需要注意的是，此处的电极板也可以是非网格电极板，比如其他材质的实心电极板。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置在金属毛细管和金属网格电极板之间形成静电场，当雾化喷头喷出的液滴受到的静电力和重力超过液体表面张力作用的束缚时，会进一步雾化。同时液滴在电场的作用下发生极化，强化了液体雾化程度。在液滴经过环形电极的中空部分，在环形电极的作用下，液滴向四周分散，减少雾滴之间的碰撞，增加了气体分子与水分子的接触面积，提高了水合率。与传统雾化方式相比，本专利技术雾化产生的液滴具有更小的粒径、更好的方向性，雾群分布更为均匀，显著提高了气体水合速度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例2提供的基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1图1为本专利技术实施例1提供的基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的气体水合物生成装置包括高压静电发生器1、第一流体管路、第二流体管路20、循环泵8、反应釜6、金属毛细管12、雾化喷头3、环形电极4和金属网格电极板5。其中，雾化喷头3、环形电极4和金属网格电极板5均设置于反应釜6内部，金属毛细管12从反应釜6上壁插入反应釜6，金属毛细管12的下端可以通过焊接的方式连接雾化喷头3，雾化喷头3的下方设置有环形电极4，环形电极4下方设置有金属网格电极板5。高压静电发生器1分两路分别向环形电极4、金属毛细管12和属网格电极板供电，金属网格电极板5接地，在金属毛细管上施加高压，液体以一定的流量从带电的金属毛细管流出时，液滴在静电力的作用下，最终会破碎成微粒，在电场力的作用下运动。金属毛细管12与金属网格电极板5之间形成的电势差使雾化喷头3喷出的液滴进一步形成水雾喷射到反应釜6，同时，雾化喷头3喷出的液滴在经过环形电极4的中空部分时，在环形电极4的作用下，也会进一步雾化，同时向四周分散。也就是说，在金属毛细管12与金属网格电极板5之间静电场以及环形电极4的作用下，雾化喷头3喷出的液滴进一步雾化，形成粒径更小的液滴，带电雾滴在电荷之间斥力作用下，弥散程度加大，增大了液滴与反应釜6中气体的接触面积，提高了气体分子与水分子的水合率。同时，在环形电极4的作用下，液滴向四周分散，进一步增大了液滴与反应釜6中气体的接触面积，提高了气体分子与水分子的水合率。第一流体管路包括第一液体管路18和第二液体管路19，第一液体管路18的一端与反应釜6壁上开设的液体流通口连接，第一液体管路18的另一端与循环泵8的进口连接，第二液体管路19的一端与循环泵8的出口连接，第二液体管路19的另一端与金属毛细管12的上端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置，其特征在于，包括：高压静电发生器、第一流体管路、第二流体管路、循环泵、反应釜、金属毛细管、雾化喷头、环形电极和金属网格电极板；/n所述高压静电发生器，分别向所述金属毛细管、所述环形电极和所述金属网格电极板供电；/n所述金属毛细管，从所述反应釜上壁插入所述反应釜；/n所述雾化喷头，与所述金属毛细管的下端连接，且内表面做绝缘处理；/n所述环形电极，位于所述雾化喷头的下方，且表面做绝缘处理；/n所述金属网格电极板，位于所述环形电极下方，且接地；所述金属网格电极板与所述反应釜以及所述反应釜中的水溶液均绝缘；/n所述第一流体管路，包括第一液体管路和第二液体管路，所述第一液体管路的一端与所述反应釜壁上开设的液体流通口连接，所述第一液体管路的另一端与所述循环泵的进口连接，所述第二液体管路的一端与所述循环泵的出口连接，所述第二液体管路的另一端与所述金属毛细管的上端连接；/n所述第二流体管路，一端与供气装置连接，另一端插入所述反应釜中。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置，其特征在于，包括：高压静电发生器、第一流体管路、第二流体管路、循环泵、反应釜、金属毛细管、雾化喷头、环形电极和金属网格电极板；
所述高压静电发生器，分别向所述金属毛细管、所述环形电极和所述金属网格电极板供电；
所述金属毛细管，从所述反应釜上壁插入所述反应釜；
所述雾化喷头，与所述金属毛细管的下端连接，且内表面做绝缘处理；
所述环形电极，位于所述雾化喷头的下方，且表面做绝缘处理；
所述金属网格电极板，位于所述环形电极下方，且接地；所述金属网格电极板与所述反应釜以及所述反应釜中的水溶液均绝缘；
所述第一流体管路，包括第一液体管路和第二液体管路，所述第一液体管路的一端与所述反应釜壁上开设的液体流通口连接，所述第一液体管路的另一端与所述循环泵的进口连接，所述第二液体管路的一端与所述循环泵的出口连接，所述第二液体管路的另一端与所述金属毛细管的上端连接；
所述第二流体管路，一端与供气装置连接，另一端插入所述反应釜中。


2.根据权利要求1所述的基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置，其特征在于，所述装置还包括第三流体管路，所述第三流体管路的一端与所述供气装置连接，另一端通过第一阀门与所述第一液体管路连通。


3.根据权利要求1所述的基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置，其特征在于，所述装置还包括用于向所述反应釜中加入水合物促进剂的进样器，所述进样器的液体出口靠近所述反应釜中的水溶液表面。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兰云，徐永亮，李瑶，王燕，温兴琳，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41