本實用新型涉及天然氣領域的一種合成天然氣水合物實驗裝置。

背景技術：

天然氣水合物被認為是21世紀最理想的替代能源之一。天然氣水合物是天然氣在低溫高壓的條件下形成的一種外觀像冰但晶體結(jié)構和冰不同的籠型化合物。根據(jù)有關文獻記載，天然氣水合物所含有的有機碳總量是目前已知煤、石油、天然氣總和的兩倍。為了h提高天然氣水合物的合成效率，能快速制得天然氣水合物；目前最有效的天然氣水合物實驗制備方法是利用磁力攪拌裝置。通過磁力攪拌裝置可以調(diào)節(jié)攪拌時的轉(zhuǎn)速來促進水和氣體的接觸，在反應釜內(nèi)可以根據(jù)傳感器監(jiān)測溫度和壓力變化情況，通過計算機采集系統(tǒng)能清楚的顯示高壓反應釜內(nèi)的溫度和壓力。人工合成天然氣水合物一般作為實驗研究，對于工業(yè)化生產(chǎn)還處在研究階段，作為工程技術尚未取得成功，所以對于天然氣水合物的人工快速合成有必要進行深入研究。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是為了合成天然氣水合物，提供了一種合成天然氣水合物實驗裝置，使用方便快捷，反應迅速，能快速制得天然氣水合物。

本實用新型所采用的技術方案是：

本實用新型一種合成天然氣水合物實驗裝置，主要由甲烷貯罐、氣體流量計、高壓泵、氯化鈉貯罐、液體流量計、高壓反應釜、磁力攪拌器、壓力表、溫度表、干燥器、計算機采集系統(tǒng)、殼體、夾套、攪拌葉片、軸承、內(nèi)盤管、上封頭開關、混合物入口、壓力傳感器、溫度傳感器、攪拌軸、氣體出口和上封頭組成。所述甲烷貯罐依次與氣體流量計和高壓泵相連；氯化鈉貯罐與液體流量計相連；高壓反應釜放于磁力攪拌器上部。高壓反應釜內(nèi)左部設有內(nèi)盤管、上封頭開關、混合物入口、壓力傳感器和溫度傳感器；有部設有氣體出口和上封頭；中部設有軸承和攪拌軸；內(nèi)盤管采用螺旋形設計，用于加熱高壓反應釜內(nèi)的甲烷氣體；攪拌葉片共設有十個葉片且采用對稱式設計。在高壓反應釜的外部設有夾套，用于使高壓反應釜內(nèi)的溫度不易散失；上封頭開關開啟并取下攪拌軸頂部的固定端后可將上封頭打開，取出水合物固體。本實用新型使用方便快捷，能夠快速制得水合物。

本實用新型的優(yōu)點：使用方便快捷，反應迅速，能準確的監(jiān)測高壓反應釜內(nèi)的溫度和壓力，能快速制得天然氣水合物。

附圖說明

圖1是本實用新型一種合成天然氣水合物實驗裝置的流程示意圖。

圖2是圖1中高壓反應釜的結(jié)構示意圖。

圖中：1.甲烷貯罐，2.氣體流量計，3.高壓泵，4.氯化鈉貯罐，5.液體流量計，6.高壓反應釜，7.磁力攪拌器，8.壓力表，9.溫度表，10.干燥器，11.計算機采集系統(tǒng)，12.殼體，13.夾套，14.攪拌葉片，15.軸承，16.內(nèi)盤管，17.上封頭開關，18.混合物入口，19.壓力傳感器，20.溫度傳感器，21.攪拌軸，22.氣體出口，23.上封頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實用新型一種合成天然氣水合物實驗裝置，主要由甲烷貯罐1、氣體流量計2、高壓泵3、氯化鈉貯罐4、液體流量計5、高壓反應釜6、磁力攪拌器7、壓力表8、溫度表9、干燥器10、計算機采集系統(tǒng)11、殼體12、夾套13、攪拌葉片14、軸承15、內(nèi)盤管16、上封頭開關17、混合物入口18、壓力傳感器19、溫度傳感器20、攪拌軸21、氣體出口22和上封頭23組成。所述甲烷貯罐1依次與氣體流量計2和高壓泵3相連；氯化鈉貯罐4與液體流量計5相連；高壓反應釜6放于磁力攪拌器7上部。

如圖1、圖2所示，天然氣水合物具體合成過程為：甲烷從甲烷貯罐1出來后通過氣體流量計2計量和高壓泵3加壓，同時氯化鈉液體從氯化鈉貯罐4出來經(jīng)過液體流量計5計量后與加壓后的甲烷氣體一起從混合物入口18進入高壓反應釜6；當甲烷和氯化鈉溶液都進入高壓反應釜6后開啟磁力攪拌器7，使高壓反應釜6內(nèi)的攪拌軸21帶動攪拌葉片14進行旋轉(zhuǎn)，同時內(nèi)盤管16內(nèi)通入冷氣體進行換熱，使高壓反應釜6內(nèi)形成低溫高壓的環(huán)境，在這種環(huán)境下有攪拌葉片14進行混合可加快天然氣水合物的生成。在整個合成過程中位于上封頭23左側(cè)的壓力傳感器19和溫度傳感器20通過線路連接到計算機采集系統(tǒng)11進行采集數(shù)據(jù)，可監(jiān)測在整個合成過程中高壓反應釜6內(nèi)的溫度和壓力的變化情況。當合成反應結(jié)束后打開氣體出口22，使剩余的甲烷氣體從氣體出口22排出，排出的氣體經(jīng)過干燥器10干燥后返回甲烷貯罐1進行重新利用；當高壓反應釜6內(nèi)的壓力和溫度趨于正常值后打開攪拌軸21上端的固定端，可打開上封頭開關17使上封頭23往上翻動后可取出合成的天然氣水合物，即天然氣水合物合成過程結(jié)束。