[发明专利]一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置及方法

权利要求书

1.一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，包括低温恒温控制系统、常压可视化反应装置、温度采集仪及CCD成像系统；

所述低温恒温控制系统连接所述常压可视化反应装置，为所述常压可视化反应装置提供稳定的工作温度；所述温度采集仪连接所述常压可视化反应装置，实时测量所述常压可视化反应装置中的温度；所述CCD成像系统连接所述常压可视化反应装置，实时获取所述常压可视化反应装置中水合物微观形态；

所述常压可视化反应装置包括温控循环槽、反应槽、循环液入口、循环液出口，所述温控循环槽内设置有所述反应槽，所述温控循环槽的槽壁上连通设置有所述循环液入口及所述循环液出口，所述反应槽的一侧槽壁上设有双层有机玻璃视窗，所述双层有机玻璃视窗从内到外依次包括观察视窗、有机玻璃视窗，所述观察视窗、有机玻璃视窗均为有机玻璃；

所述反应槽内进行环戊烷水合物生成与分解反应；

所述反应槽还包括微型注射器，所述反应槽顶部设有一标注有旋转角度的盖子，盖子上设有圆形转盘槽，所述圆形转盘槽中嵌合一圆形转盘，所述微型注射器嵌入在所述圆形转盘中。

2.根据权利要求1所述的一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，与所述反应槽的侧壁相对的槽壁为铝片。

3.根据权利要求1所述的一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，所述温控循环槽内装有循环液，所述循环液为乙二醇。

4.根据权利要求1所述的一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，所述反应槽的外壁上设有泡沫板。

5.根据权利要求1所述的一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，所述低温恒温控制系统为低温恒温槽，所述低温恒温槽通过橡胶管线分别连接所述循环液入口、所述循环液出口。

6.根据权利要求5所述的一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，所述橡胶管线表面包裹有一层泡沫保温管。

7.根据权利要求5所述的一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，所述CCD成像系统包括体视显微镜、电脑，所述体视显微镜连接所述电脑，通过双层有机玻璃视窗获取所述反应槽中水合物微观形态，通过所述体视显微镜、电脑实时监测实验过程并分析实验结果。

8.根据权利要求7所述的一种用于多方位观测水合物生成与分解的可视化装置，其特征在于，所述温度采集仪包括数字温度计、探针，所述数字温度计连接所述探针，所述探针的探头延伸至所述反应槽内，实时测量反应槽中的温度。

9.权利要求8所述的可视化装置实现多方位观测水合物生成与分解的方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)将环戊烷注入所述反应槽，并将所述探针放入所述反应槽内；

(2)开启所述低温恒温槽至温度T₁，-10℃<T₁<10℃，开启所述数字温度计，并实时记录读数T₂，求得两者温度差C＝T₂-T₁；

(3)重复操作步骤(2)3次或以上，求得温度差C的平均值

(4)调节所述低温恒温槽至设定温度保持一段时间直至所述反应槽内的温度T₃满足0℃<T₃<1℃时，向所述反应槽加入冰粒诱导产生环戊烷水合物；

(5)调节所述低温恒温槽温度至T₄，-1℃<T₄<6℃，保持一段时间直至所述反应槽内的温度T₅满足0℃<T₅<7℃，开启所述CCD图像采集系统，进行录像；

(6)通过所述微型注射器向所述反应槽内滴入一液滴，调节所述体视显微镜放大倍数和焦距，记录液滴转化为水合物的过程；记录过程中旋转所述圆形转盘，多方位观察水合物微观形态；

(7)待液滴转化为水合物后，结束实验，导出实验图像并分析。