[發(fā)明專利]混合氣水合反應過程中的離子濃度多層位監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610028033.6
• 申請日: 2016-01-16
• 公開（公告）號: CN105424819B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 張保勇;吳瓊;高霞;劉傳海;吳強
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: G01N30/00
• 分類號: G01N30/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司11609
• 代理人: 譚輝,張沫

1.混合氣水合反應過程中的離子濃度多層位監(jiān)測裝置的離子濃度多層位監(jiān)測方法，其特征在于，所述裝置包括：外殼(1)、n個水合反應釜(2)、進氣裝置、壓力監(jiān)測裝置(4)、恒溫循環(huán)水裝置(5)、離子色譜儀(6)和溫度監(jiān)測裝置(7)；n為大于等于1的整數；

水合反應釜(2)位于外殼(1)內，且所述水合反應釜(2)和外殼(1)之間充滿恒溫循環(huán)水，水合反應釜(2)用于放置反應溶液；所述恒溫循環(huán)水連通恒溫循環(huán)水裝置(5)，恒溫循環(huán)水裝置(5)用于提供恒溫循環(huán)水，控制水合反應釜(2)內的溫度；

所述水合反應釜(2)的頂端連通進氣裝置、壓力監(jiān)測裝置(4)和溫度監(jiān)測裝置(7)；進氣裝置用于向水合反應釜(2)內提供/排放混合氣；壓力監(jiān)測裝置(4)用于監(jiān)測水合反應釜(2)內的混合氣的壓力；溫度監(jiān)測裝置(7)用于監(jiān)測水合反應釜(2)內的溫度；

所述水合反應釜(2)的釜體從下至上開有m個取液口；離子色譜儀(6)用于分析測定從水合反應釜(2)的取液口取出的液體離子濃度；m≥2；

它還包括數據采集裝置(8)、控制面板(9)和工控機；數據采集裝置(8)用于采集所述壓力監(jiān)測裝置(4)輸出的壓力并將壓力發(fā)送至工控機，還用于采集所述溫度監(jiān)測裝置(7)輸出的溫度并將溫度發(fā)送至工控機，控制面板(9)用于控制高壓氣體增壓泵(31)、靜音空氣壓縮機(32)和電磁閥(11)工作，還用于控制恒溫循環(huán)水裝置(5)中的恒溫循環(huán)水的溫度；

所述取液口的出口處設置有流量計(10)和電磁閥(11)；流量計(10)用于監(jiān)測取液口流出的液體的流量；電磁閥(11)用于控制取液口開關；電磁閥(11)由控制面板(9)控制；

所述水合反應釜(2)的釜體底部設置有放液口；所述放液口用于使水合反應釜內的液體從該口排出；所述放液口外接閥門(12)，閥門(12)用于開啟和關閉放液口；

所述方法包括下述步驟：

步驟一、安裝混合氣水合反應過程中的離子濃度多層位監(jiān)測裝置，并檢查該裝置的氣密性；

步驟二、向水合反應釜(2)內注入實驗所需反應溶液，然后循環(huán)水恒溫裝置(5)向水合反應釜(2)和外殼(1)之間注入恒溫循環(huán)水，控制面板(9)控制循環(huán)水恒溫裝置(5)中的恒溫循環(huán)水的溫度達到目標值；

步驟三、關閉外接閥門(12)，打開進氣/放氣閥門(3)，控制面板控制關閉電磁閥(11)并打開高壓氣體增壓泵(31)、靜音空氣壓縮機(32)和高壓氣源裝置(33)，使進氣裝置向水合反應釜(2)內通入0.5MPa混合氣，然后關閉進氣/放氣閥門(3)、高壓氣體增壓泵(31)和靜音空氣壓縮機(32)，20s后排出混合氣，反復通入排出混合氣三次；

步驟四、打開進氣/放氣閥門(3)和高壓氣源裝置(33)，控制面板(9)控制靜音空氣壓縮機(32)和高壓氣體增壓泵(31)啟動，向水合反應釜(2)內通入目標壓力值混合氣后，控制面板(9)控制靜音空氣壓縮機(32)和高壓氣體增壓泵(31)停止向水合反應釜(2)內通入混合氣，關閉進氣/放氣閥門(3)和高壓氣源裝置(33)；由控制面板(9)控制高壓氣體增壓泵(31)將管線殘余氣體排出，工控機通過數據采集裝置(8)實時監(jiān)測水合反應釜(2)內的壓力和溫度；

步驟五、當水合反應釜(2)內出現可視晶體后，控制面板(9)控制與取液口連通的電磁閥(11)，使設定體積的溶液從取液口取出移至離子色譜儀(6)，流量計(10)監(jiān)測該過程液體的流量，離子色譜儀(6)分析測定水合反應釜(2)內的反應液體該時刻不同層位的離子濃度。

2.根據權利要求1所述的混合氣水合反應過程中的離子濃度多層位監(jiān)測裝置的離子濃度多層位監(jiān)測方法，其特征在于，它還包括進氣驅動裝置，進氣驅動裝置包括高壓氣體增壓泵(31)、靜音空氣壓縮機(32)和高壓氣源裝置(33)；高壓氣源裝置(33)用于提供混合氣；高壓氣體增壓泵(31)和靜音空氣壓縮機(32)用于將所述混合氣壓入所述進氣裝置。

3.根據權利要求2所述的混合氣水合反應過程中的離子濃度多層位監(jiān)測裝置的離子濃度多層位監(jiān)測方法，其特征在于，所述高壓氣體增壓泵(31)和水合反應釜(2)之間串聯有進氣/放氣閥門(3)。

4.根據權利要求1所述的混合氣水合反應過程中的離子濃度多層位監(jiān)測裝置的離子濃度多層位監(jiān)測方法，其特征在于，所述水合反應釜(2)的釜體上設置有視窗。

5.根據權利要求1所述的混合氣水合反應過程中的離子濃度多層位監(jiān)測裝置的離子濃度多層位監(jiān)測方法，其特征在于，水合反應釜(2)為不銹鋼反應釜。