[實用新型]一種氣體水合物蓄冷/儲氣的可視化裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820056062.4
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN201184496Y
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 劉妮;龔果清;劉道平;謝應明
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00;F17C13/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種氣體水合物的制備技術，特別涉及到二氧化碳氣體水合物快速生成的裝置。

背景技術

能源和環(huán)境問題是當今國際關注的焦點之一。2005年2月16日《京都議定書》正式生效，標志著全球應對溫室氣體排放開始走向具體實施的新階段。我國CO₂排放的形勢極為嚴峻，1990年～2001年間，二氧化碳排放量凈增8.23億噸，位居世界第二。據(jù)國際能源機構預測：中國在2009年可能會超過美國，成為世界上CO₂溫室氣體第一排放大國，達到52億噸二氧化碳當量。因此，采取有效措施控制火電廠CO₂的排放對于應對全球變暖、減緩“溫室效應”的加劇有著十分重要的意義，并已成為目前無法回避的重大課題。

近年來，利用氣體水合物方法來回收和儲存CO₂技術受到國際學者的關注。美國、日本、英國、挪威等國家投入大量資金開展CO₂水合物技術及其海底儲存的研究，而國內這方面的研究基本空白。另外氣體水合物作為新一代蓄冷介質，應用化學方式蓄冷，克服了冰的蓄冷效率低，水的蓄冷密度小，共晶鹽的換熱效率低，易老化失效等弱點。目前對制冷劑氣體水合物的研究較多，但在制冷劑水合物蓄冷工質的選擇上多集中于常規(guī)制冷劑，以及隨后的一些替代制冷劑上如R134a，R141b上，卻忽略了自然工質CO₂。二氧化碳水合物作為蓄冷介質時具有高達500KJ/kg的分解焓，而R11，R141b分別是334KJ/kg和344KJ/kg，因此二氧化碳水合物作為蓄冷介質具有一定的優(yōu)勢。

二氧化碳氣體水合物是水和CO₂氣體在一定的溫度和壓力條件下形成的一種籠形結晶化合物。相對于甲烷來說，CO2氣體更容易生成水合物。用水合物法進行CO2氣體的固定和儲存具有良好的開發(fā)前景，主要表現(xiàn)在：(1)儲氣密度大。研究表明，1m³水合物在標準狀態(tài)下可攜帶多達150～160m³的氣體；(2)制備技術條件容易。與二氧化碳水合物可以在1-4Mpa、0~10℃條件下進行制備，避免了干冰制備中的低溫要求。(3)水合物的熱物理性質比較穩(wěn)定，儲存安全；(4)可有效地進行水合物的再氣化，將固體狀水合物直接轉化成可利用的氣態(tài)CO₂；(5)應用領域廣。二氧化碳氣體水合物可作致冷劑用于食品保鮮和貯存，進行海水淡化，也可以用于工農業(yè)生產，簡單可行，達到了廢物利用的目的。

氣體水合物的生成是一個緩慢的結晶過程，伴隨著復雜的氣液固多相傳熱傳質過程，存在誘導時間長，過冷度大，生長速度緩慢等特點。成功的利用二氧化碳氣體水合物進行蓄冷/儲氣技術，必須解決水合物快速均勻的生成問題，提高水合物的儲氣密度和蓄冷密度。

發(fā)明內容

本實用新型是針對現(xiàn)有氣體水合物制備技術中存在誘導時間長，過冷度大，生長速度緩慢的不足，提出了一種氣體水合物蓄冷/儲氣的可視化裝置，此裝置簡單適用、操作方便、測試精確、造價低。

本實用新型的技術方案為：一種氣體水合物蓄冷/儲氣的可視化裝置，包括高壓反應釜、低溫恒溫水槽、穩(wěn)壓進氣裝置、視頻監(jiān)測裝置，所述高壓反應釜端蓋上設計有5個開孔，分別是溫度傳感器安裝螺紋口和壓力傳感器安裝螺紋口；一個進液口；一個進氣口和一個電子內視鏡管安裝螺紋口；永磁體攪拌電機固定安裝在反應釜的端蓋上，位于反應釜的中部，下端接攪拌葉片，電子內視鏡通過電子內視鏡管安裝螺紋口和高壓反應釜連接，溫度傳感器安裝螺紋口和壓力傳感器安裝螺紋口分別接溫度和壓力傳感器，進氣口外接穩(wěn)壓進氣裝置，溫度傳感器、壓力傳感器、電子內視鏡的信號數(shù)據(jù)傳輸入視頻監(jiān)測裝置，整個高壓反應釜為達到工作溫度置于低溫恒溫水槽中。所述高壓反應釜材料選用316L不銹鋼。所述傳感器安裝采用可方便調節(jié)插入深度的動卡套螺紋連接，聚四氟乙烯墊圈密封。所述攪拌葉片由永磁體攪拌電機驅動，轉速可調。所述電子內視鏡和釜蓋螺紋連接，兩個不銹鋼墊圈和一個丁晴O型墊圈密封。

本實用新型的有益效果在于：可視化結構的設計可以清晰的實時觀察和采集反應過程圖像；采用磁力耦合攪拌系統(tǒng)，解決高壓旋轉密封問題，并且運行可靠，無噪音。

附圖說明

圖1是本實用新型氣體水合物蓄冷/儲氣的可視化裝置結構示意圖。

具體實施方式