專利名稱：天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種天然水合物分解率的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
天然氣水合物是由天然氣和水在一定的溫度、壓力條件下生成的一種非化學(xué)計(jì)量 籠形晶體。目前，在永久凍土帶和大陸架邊緣的許多地方都發(fā)現(xiàn)存在水合物，經(jīng)初步推算， 自然界中水合物中包含的甲烷等氣體儲(chǔ)量是傳統(tǒng)能源(煤、石油及天然氣)總儲(chǔ)量的兩倍。 天然氣水合物分解率研究可以為利用水合物資源提供有力的支持。天然氣水合物的熱力學(xué)研究到80年代已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)成熟的程度，各國科學(xué)家 相繼建立了比較成熟的水合物生成條件的熱力學(xué)模型。隨著研究的深入，水合物的研究開 始從熱力學(xué)轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)，研究體系也從開始的純?nèi)芤后w系轉(zhuǎn)向多孔介質(zhì)體系。自然條件下 水合物賦存環(huán)境復(fù)雜，取樣難度大、成本高，如果處理不當(dāng)，還有可能引發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。 因此，模擬實(shí)驗(yàn)研究方法被普遍認(rèn)為是一種安全有效的水合物研究途徑。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝 置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)效果好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案其包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的反應(yīng) 釜，每個(gè)反應(yīng)釜通過獨(dú)立的管道與同一個(gè)供氣裝置連接；每個(gè)反應(yīng)釜的輸出管路上設(shè)有壓 力傳感器、調(diào)壓閥；每個(gè)反應(yīng)釜的底部皆設(shè)有溫度傳感器。與大多數(shù)水合物分解模擬實(shí)驗(yàn)裝置不同，本設(shè)計(jì)可在相同的溫度環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行 兩組或兩組以上的水合物分解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。多組獨(dú)立反應(yīng)釜分別配備精密電控調(diào)節(jié)閥，能夠 根據(jù)設(shè)定壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)分解氣體排出量，達(dá)到恒壓分解的目的。此外，多組反應(yīng)釜又可使用 不同類型的多孔介質(zhì)。這可使不同條件下水合物分解特征的討論更具對(duì)比性。整套裝置 由多套獨(dú)立的分解系統(tǒng)組成，可以使用相同的溫度、壓力條件平行合成、分解多個(gè)水合物樣 品。反應(yīng)釜由不銹鋼制成，內(nèi)筒直徑30mm、高50mm，最大可承受30MPa壓力。所有的反應(yīng)釜皆設(shè)置在水浴箱中。調(diào)壓閥包括手動(dòng)調(diào)壓閥和自動(dòng)調(diào)壓閥。每個(gè)輸 出管路上設(shè)有兩個(gè)個(gè)手動(dòng)調(diào)壓閥和一個(gè)自動(dòng)調(diào)壓閥。每個(gè)輸出管路上設(shè)有流量計(jì)。反應(yīng)釜底部裝有一個(gè)溫度傳感器，用來監(jiān)測(cè)釜內(nèi)溫度。反應(yīng)釜放置在水浴箱中，水 浴箱可控溫度范圍-10°c 100°C，控溫精度0. rc。壓力傳感器安裝在反應(yīng)釜頂部分解氣 調(diào)壓閥之前，最大工作壓力30MPa，精度0. 01 %。水合物分解時(shí)的恒壓狀態(tài)通過分解氣輸出 管路上的調(diào)壓閥來實(shí)現(xiàn)。其中前面為手動(dòng)調(diào)壓閥，最后一個(gè)為感應(yīng)式自動(dòng)調(diào)壓閥。其工作原理是壓力傳感器向計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)傳送釜內(nèi)壓力信號(hào)，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)壓力異于 實(shí)驗(yàn)設(shè)定值，計(jì)算機(jī)會(huì)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)工作，通過電機(jī)控制調(diào)壓閥的開關(guān)程度，達(dá)到穩(wěn)壓的目 的。在調(diào)壓閥之后裝有流量計(jì)，用來監(jiān)測(cè)分解氣體的瞬時(shí)流速和累計(jì)流量。本實(shí)用新型的天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，可以精確測(cè)定水合物分解率，所述裝置簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、操作方便。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本裝置做詳細(xì)描述

圖1為本裝置示意圖；1、供氣裝置；2、溫度傳感器；3、反應(yīng)釜；4、壓力傳感器；5、手動(dòng)調(diào)壓閥；6、自動(dòng)調(diào) 壓閥；7、流量計(jì)；8、水浴箱。
具體實(shí)施方式
本裝置包括三個(gè)反應(yīng)釜3，每個(gè)反應(yīng)釜3通過獨(dú)立的管道與同一個(gè)供氣裝置1連 接；每個(gè)反應(yīng)釜3的輸出管路上設(shè)有壓力傳感器4、調(diào)壓閥；每個(gè)反應(yīng)釜3的底部皆設(shè)有溫 度傳感器2。所有的反應(yīng)釜3皆設(shè)置在水浴箱8中。調(diào)壓閥包括手動(dòng)調(diào)壓閥5和自動(dòng)調(diào)壓閥6。 每個(gè)輸出管路上設(shè)有三個(gè)手動(dòng)調(diào)壓閥5和一個(gè)自動(dòng)調(diào)壓閥6。每個(gè)輸出管路上設(shè)有流量計(jì) 7。甲烷水合物分解率實(shí)驗(yàn)采用兩種分解方法等容升溫分解和不同粒徑多孔介質(zhì)中 常壓分解。1.等容升溫分解實(shí)驗(yàn)步驟(1)向反應(yīng)釜3中加入60ml水溶液。(2)向反應(yīng)釜3中通入高壓甲烷氣體，同時(shí)打開恒溫水浴箱8，在設(shè)定的溫度壓力 條件下合成水合物。(3)當(dāng)水合物合成反應(yīng)結(jié)束后密封反應(yīng)釜3，關(guān)閉水浴控溫，使反應(yīng)釜8溫度自然升高。(4)打開水合物分解率記錄軟件，監(jiān)測(cè)水合物分解反應(yīng)過程。2.不同粒徑多孔介質(zhì)中甲烷水合物常壓分解實(shí)驗(yàn)步驟(1)人工篩選五種不同粒徑的天然海沙，用5%的鹽酸溶液浸泡48h，再用去離子 水反復(fù)浸泡沖洗干凈，烘干備用。(2)向反應(yīng)釜3中加入25ml已知粒徑的海沙和IOml的水溶液。(3)使用合適反應(yīng)條件合成甲烷水合物。(4)分解反應(yīng)開始前放掉反應(yīng)釜3內(nèi)的高壓氣體，使水合物在常壓下分解。(5)打開水合物分解率記錄軟件，監(jiān)測(cè)水合物分解反應(yīng)過程。(6)反應(yīng)結(jié)束后清洗反應(yīng)釜3，并加入其它多孔介質(zhì)，使用相同的條件進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求一種天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的反應(yīng)釜，每個(gè)反應(yīng)釜通過獨(dú)立的管道與同一個(gè)供氣裝置連接；每個(gè)反應(yīng)釜的輸出管路上設(shè)有壓力傳感器、調(diào)壓閥；每個(gè)反應(yīng)釜的底部皆設(shè)有溫度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所有的反應(yīng)釜 皆設(shè)置在水浴箱中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，調(diào)壓閥包括手 動(dòng)調(diào)壓閥和自動(dòng)調(diào)壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，每個(gè)輸出管路 上設(shè)有兩個(gè)手動(dòng)調(diào)壓閥和一個(gè)自動(dòng)調(diào)壓閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，每個(gè)輸出管路 上設(shè)有流量計(jì)。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種天然水合物分解率的實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的反應(yīng)釜，每個(gè)反應(yīng)釜通過獨(dú)立的管道與同一個(gè)供氣裝置連接；每個(gè)反應(yīng)釜的輸出管路上設(shè)有壓力傳感器、調(diào)壓閥；每個(gè)反應(yīng)釜的底部皆設(shè)有溫度傳感器。本實(shí)用新型的天然氣水合物分解率實(shí)驗(yàn)裝置，可以精確測(cè)定水合物分解率，所述裝置簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、操作方便。
文檔編號(hào)G01N33/00GK201749113SQ20102025308
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者業(yè)渝光, 刁少波, 劉昌嶺, 張劍, 程軍, 陳強(qiáng) 申請(qǐng)人:青島海洋地質(zhì)研究所