[發明專利]一種氣體水合物制備系統

在審

• 申請號: 202110642121.6
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113304714A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 劉麗;譚睿;王朋超;何燕
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J19/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

本發明屬于水合物制備技術領域，具體涉及一種氣體水合物制備系統，氣液預混器中設置的氣體微孔板將氣體分散成微小粒徑，與液體混合后分散均勻，又經過狹窄流道提高混合度，預混后的物料進入水合物反應器進行反應時，臥式空心雙軸的攪拌進一步促進氣液混合充分，加速反應進程，清潔槳能夠有效防止水合物在壁面和攪拌軸上粘連從而發生堵塞，水合物反應器能夠自動監控反應壓力并進行自動補氣或泄壓，維持反應所需的恒定壓力，溫度傳感器組監測并反饋物料溫度給一體機制冷系統以維持溫度恒定，換熱效果良好，能有效帶走反應熱，探測點位于反應腔底端，可以同時滿足實驗室用及工業化生產。

技術領域：

本發明屬于水合物制備技術領域，具體涉及一種氣體水合物制備系統，能夠高效的連續化制備水合物。

背景技術：

水合物研究經過漫長的探索與發展，已經形成了一門極具工業應用前景的科學。水合物應用廣泛：利用水合物的分解與生成技術，能夠有效解決氣體的運輸與儲存、液體濃縮與分離、海水淡化、污水處理以及制冷與蓄冷等難題。阻礙水合物技術發展的根本原因是：形成條件苛刻、生長速度緩慢和難以實現大規模工業化生產。

當達到特定環境條件時，水合物在水滴與客體分子交界面處成核，并在水滴周圍迅速形成水合物膜，殼膜越來越厚，直至形成水合物顆粒，顆粒聚集延伸，阻礙水滴與客體分子繼續接觸，液膜測傳質系數決定了水合物生成過程中的傳質特性；水合物生成是放熱反應，有效移除水合熱決定了水合物生成過程中的傳熱特性。目前，強化傳質特性的手段主要包括物理方法(攪拌、鼓泡、噴淋)和化學方法(添加熱力學促進劑和表面活性劑)；強化傳熱特性的手段包括改善設備結構、增大傳熱面積和換熱溫差。

傳統的水合物生成系統中制備裝置一般采用高壓反應釜，溫度控制裝置一般采用低溫水浴箱。高壓反應釜依靠單一攪拌裝置對反應物進行混合，攪拌不夠充分，氣液混合效果差，反應速率慢；水合物易附著在攪拌槳葉和反應腔內壁，無法流動；低溫水浴箱僅對高壓反應釜的外部進行溫度控制，無法有效移除反應熱量；還有不可忽視的放大效應；氣液傳質系數無法有效改善，成為限制氣體水合物高效連續化生產的難題。