[实用新型]适用于太赫兹光谱直接测量的水合物反应釜

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种水合物反应釜，尤其涉及一种适用于太赫兹光谱直接测量的水合物反应釜。

背景技术

天然气水合物(俗称可燃冰)是一种大量存在于自然界的冰状固体，内部富含大量甲烷、乙烷等可燃气体，预计全球天然气水合物中碳含量为目前全球探明碳储量的2倍，被称为“未来能源”。可燃冰依据组成成分的不同和烷烃含量的差异，具有不同的开采价值，因此，有必要在开采前对可燃冰进行烷烃的组分和含量分析。利用太赫兹(Tera hz)技术对天然气水合物进行表征是目前新兴的表征方法。如发表于Appl Phys Express2(2009)122303的文献“太赫兹时域光谱用于结构II型气体水合物”(Treahertz Time Domain Spectroscopy for Structure-IIGas Hydrates)，该文献作者为：Kei Takeya，Caihong Zhang，Lwao Kawayama，Hironaru Murakami，Peter Uhd Jepsen，Jian Chen，Peiheng Wu，Kazunari Ohgaki，and Masayoshi Tonouchi等。

但是，迄今为止所做试验均是事先在反应釜中生成可燃冰，然后从反应釜中取出可燃冰，在低温室中压片，放入低温室中的测量仪器中测量；由于可燃冰从反应釜中取出以及测量过程，需要在一个低温或高压的低温室中进行，所述低温室的搭建和运行都需要很高的费用，且测量过程也不方便，因此，对太赫兹光谱测量水合物的实验造成困扰。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种适用于太赫兹光谱直接测量的水合物反应釜，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于太赫兹光谱直接测量的水合物反应釜，该反应釜集水合物生产和测量于一体，水合物在反应釜中生成后直接在太赫兹光路中测量，省去了在低温室中取出、压片的步骤，节省了时间和成本，且避免了水合物样品被干扰的可能。

本实用新型的另一目的在于提供一种适用于太赫兹光谱直接测量的水合物反应釜，省略了低温室的建立，降低了实验成本。

本实用新型的目的是这样实现的，一种适用于太赫兹光谱直接测量的水合物反应釜，所述反应釜包括一冷却壳体，所述冷却壳体由外壳和在该外壳中横向设置的一贯通的管道构成；所述管道的外壁与所述外壳之间形成容纳冷却介质的密封腔体；在所述管道中轴向固定设有间隔设置的第一石英窗和第二石英窗，所述两个石英窗的横截面形状和尺寸与所述管道的横截面形状和尺寸相同，且石英窗与管道内壁密封固定连接；所述第一石英窗与第二石英窗之间形成水合物生成空间；所述水合物生成空间密封连通于供气管和供水管；所述反应釜还包括有监测水合物生成空间内压力和温度的压力感应元件和温度感应元件。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一石英窗与第二石英窗之间的管道内壁中固定套设一定位隔环；所述第一石英窗和第二石英窗相对的内端面分别抵靠在定位隔环的两侧；所述定位隔环的厚度为0.2～5mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一石英窗和第二石英窗的外端面分别由连接于管道内壁上的第一固定部件和第二固定部件定位和固定。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一石英窗和第二石英窗的轴向内外端面均相互平行。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一固定部件和第二固定部件为环形结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述管道的横截面为圆形、矩形或多边形。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述冷却壳体由不锈钢材料制成。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述冷却介质为循环冷却剂，所述密封腔体顶部设有循环冷却剂注入口，所述密封腔体底部设有循环冷却剂流出口。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述供气管连接有供气阀门、压力表、减压阀、流量计和气瓶；所述供水管连接有供水阀门；所述压力感应元件和温度感应元件连接有控制及显示装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，位于管道两端的冷却壳体侧壁上分别设有一保温薄片；所述保温薄片由聚乙烯或石英材料制成；所述保温薄片两侧平整光滑且与冷却壳体侧壁紧密接触；每个保温薄片内侧的管道内分别形成一个密闭保温腔，所述密闭保温腔内充有氮气或惰性气体。