[发明专利]一种连续制备水合物的造粒装置

说明书

本发明公开了一种连续制备水合物的造粒装置，包括水合物反应器、稳流供液系统、稳流供气体统、温度控制系统、造粒挤压系统和驱动控制系统；水合物反应器为水平放置的承压圆管，底部设有进气口，侧面设有进液口；稳流供液系统，以恒定速度向水合物反应器通入溶液；稳流供气系统，以恒定速度向水合物反应器通入气体；温度控制系统，控制通入水合物反应器中的气体、溶液的温度；造粒挤压系统为置于水合物反应器内的磁性活塞；驱动控制系统置于水合物反应器外，控制水合物反应器内的磁性活塞运动。本发明将水合物生成、造粒、气液分离在同一装置中连续地完成，从而实现水合物快速、高效的连续制备。

技术领域

本发明涉及水合物制备领域，具体涉及一种连续制备水合物的造粒装置。

背景技术

气体水合物(以下简称水合物)是一种由小分子气体(如CH₄、C₂H₆、CO₂等)与主体水分子在低温、高压环境下形成的非化学计量结晶状笼型化合物。根据这一性质，水合物可用来储运和运输天然气、分离气体混合物、淡化海水、浓缩水溶液等。现有的水合物制造装置难以稳定地生产水合物，设备生产效率低，生成的水合物固体难以与剩余溶液分离，导致生产成本增加，不能以工业规模经济地生产水合物。

发明内容

本发明目的在于克服现有的技术缺点，提供一种连续制备水合物的造粒装置，水合物生成、造粒在同一装置中连续地完成，并且可实现生成的水合物与气、液完全分离。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种连续制备水合物的造粒装置，包括水合物反应器、稳流供液系统、稳流供气体统、温度控制系统、造粒挤压系统和驱动控制系统；

水合物反应器，为水平放置的承压圆管，底部设有进气口，侧面设有进液口；

稳流供液系统，以恒定速度向水合物反应器通入溶液；

稳流供气系统，以恒定速度向水合物反应器通入气体；

温度控制系统，控制通入水合物反应器中的气体、溶液的温度；

造粒挤压系统，包括三个置于水合物反应器内且可沿水合物反应器轴向移动的磁性活塞，磁性活塞呈圆柱形，且磁性活塞外壁与水合物反应器内壁气密接触；

驱动控制系统，包括三个置于水合物反应器外且可沿水合物反应器轴向移动的驱动磁条，三个驱动磁条与三个磁性活塞一一对应，通过驱动磁条的运动带动与之对应的磁性活塞同步运动。

进一步地，所述的水合物反应器内壁设有轴向分布的凹槽，且凹槽两端与水合物反应器两端相距一段距离，凹槽中设有过滤网。带过滤网的凹槽，用于磁性活塞在水合物反应器内运动过程中去除未反应的溶液。

进一步地，所述的稳流供液系统包括液罐、多个截止阀、计量泵和止回阀，液罐出口依次经截止阀、计量泵、止回阀、截止阀后与水合物反应器进液口相连。

进一步地，所述的稳流供气系统包括气瓶、减压阀、多个截止阀、电磁阀和气体质量流量控制器与积分仪，气瓶出口依次经减压阀、截止阀、气体质量流量控制器与积分仪、电磁阀、截止阀后与进口与水合物反应器进气口相连。

进一步地，所述的水合物反应器进气口设有针状鼓泡器。利用针状鼓泡器产生的微气泡，增大气液接触面积，缩短诱导时间，提高水合物形成速率。

进一步地，所述的温度控制系统包括制冷系统、换热器和恒温水箱，制冷系统的冷量通过换热器输送至恒温水箱，所述的液罐和气瓶浸入在恒温水箱中。

进一步地，所述的驱动控制系统的各驱动磁条均配置一驱动杆、一驱动器和一控制器，驱动杆一端与驱动磁条连接，另一端与驱动器的线性活动端连接，控制器用于控制驱动器的动作时机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：