[发明专利]一种基于双电极静电喷雾法的气体水合物生成装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明提供了如下方案：

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。