一种水合物浆液高效制备装置的制作方法

本实用新型属于天然气水合物应用技术领域，具体涉及一种水合物浆液高效制备装置。

背景技术：

天然气水合物是天然气与水在高压低温条件下形成的水合物，有着相当可观的储气率，通常情况下1m³水合物可储存约150～180m³的天然气。同时由于水合物自保护效应的存在，不同形态的水合物可以在–25～–10℃、常压的条件下储存。温和的储存条件与较高的储气率等特点使得以水合物作为储存运输形态的天然气水合物储运技术工艺简单、设备成本低，在中小产量的伴生气田伴生气回收、偏远地区的能源与天然气供应、城市天然气调峰等方面有着比液化天然气(lng)、压缩天然气(cng)等储运技术更大的优势。为了实现水合物的快速制备，人们希望能加快水合物的形成，提高生产率。

技术实现要素：

为解决上述现有难题，本实用新型提供了一种反应速率高、反应更彻底、反应温度可控、出料杂质少的水合物浆液高效制备装置。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种水合物浆液高效制备装置，包括水冷却器、反应器以及沉降器，所述水冷却器包括冷却外壳、冷却水出水口、冷却水出水阀、冷却水进水口、冷却水进水阀、原料水进水口、原料水出水口、蛇形管、鳍片以及扰流板，所述反应器包括反应外壳、折向板、反应进水口、烷烃进口以及反应出口，所述沉降器包括沉降外壳、水合物沉降口、超声波界面仪、卸料阀、水合物出口、排污口，所述原料水出水口与反应进水口相连通，所述反应出口与水合物沉降口相连通。

进一步地，所述蛇形管平行水流方向并列均匀设置于冷却外壳内，所述蛇形管一端贯穿冷却外壳上壁并于冷却水进口相连通，所述蛇形管另一端贯穿冷却外壳上壁并于冷却水出口相连通，这样可以使冷却水流过蛇形管进而对原流水的温度进行控制。

进一步地，所述鳍片呈薄片状设于蛇形管外侧，所述扰流板设于蛇形管弯折处下方，这样可以强化换热效果。

进一步地，所述原料水进水口设于冷却外壳一侧，所述原料水出水口设于冷却外壳上原料水进水口对侧，所述冷却水出水口设于原料水进水口上方，所述冷却水进水口设于原料水出水口上方，这样可以实现逆流布置强化换热效果。

进一步地，所述冷却水出水阀设于冷却水出水口与冷却外壳侧面之间，所述冷却水进水阀设与冷却水进水口与冷却外壳侧面之间，这样可使反应温度可控。

进一步地，所述折向板均匀设于反应器内，所述折向板上贯穿设有呈圆形设置的混合孔，这样可以提高反应物接触面的大小，使反应更快进行，提高反应效率。

进一步地，所述超声波界面仪设于沉降外壳上壁上，所述卸料阀设于沉降外壳下方，所述水合物出口设于卸料阀下方，所述排污口设于沉降外壳侧面，这样可以挺高水合物纯度。

采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案一种水合物浆液高效制备装置，反应速率高，反应更彻底，反应温度可控，出料杂质少。

附图说明

图1是本实用新型一种水合物浆液高效制备装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种水合物浆液高效制备装置的结构示意图；

图3是本实用新型一种水合物浆液高效制备装置的反应器内部结构示意图；

图4是本实用新型一种水合物浆液高效制备装置的冷却器内部结构示意图。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

其中，1、水冷却器，2、反应器，3、沉降器，4、冷却外壳，5、冷却水出水口，6、冷却水出水阀，7、冷却水进水口，8、冷却水进水阀，9、原料水进水口，10、原料水出水口，11、蛇形管，12、鳍片，13、扰流板，14、反应外壳，15、折向板，16、反应进水口，17、烷烃进口，18、反应出口，19、沉降外壳，20、水合物沉降口，21、超声波界面仪，22、卸料阀，23、水合物出口，24、排污口，25、混合孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型一种水合物浆液高效制备装置，包括水冷却器1、反应器2以及沉降器3，所述水冷却器1包括冷却外壳4、冷却水出水口5、冷却水出水阀6、冷却水进水口7、冷却水进水阀8、原料水进水口9、原料水出水口10、蛇形管11、鳍片12以及扰流板13，所述反应器2包括反应外壳14、折向板15、反应进水口16、烷烃进口17以及反应出口18，所述沉降器3包括沉降外壳19、水合物沉降口20、超声波界面仪21、卸料阀22、水合物出口23、排污口24，所述原料水出水口10与反应进水口16相连通，所述反应出口18与水合物沉降口20相连通。

其中，所述蛇形管11平行水流方向并列均匀设置于冷却外壳4内，所述蛇形管11一端贯穿冷却外壳4上壁并于冷却水进口相连通，所述蛇形管11另一端贯穿冷却外壳4上壁并于冷却水出口相连通，所述鳍片12呈薄片状设于蛇形管11外侧，所述扰流板13设于蛇形管11弯折处下方，所述原料水进水口9设于冷却外壳4一侧，所述原料水出水口10设于冷却外壳4上原料水进水口9对侧，所述冷却水出水口5设于原料水进水口9上方，所述冷却水进水口7设于原料水出水口10上方，所述折向板15均匀设于反应器2内，所述折向板15上贯穿设有呈圆形设置的混合孔，所述超声波界面仪21设于沉降外壳19上壁上，所述卸料阀22设于沉降外壳19下方，所述水合物出口23设于卸料阀22下方，所述排污口24设于沉降外壳19侧面。

具体使用时，原料水从原料水进水口9进入冷却器，通过冷却器换热达到所需反应温度后从原料水出水口10出并通过反应进水口16进入反应器2，甲烷从烷烃进口17进入反应器2，水与甲烷逆向流动并经过折向板15和混合孔充分混合提高了接触面积，混有水与甲烷的水合物从反应出口18通过水合物沉降口20进入沉降器3，超声波界面仪21超声波界面仪21测量出水合物厚度，当厚度足以保证出料纯净后开启卸料阀22，在使用过程中可以通过调节冷却水出水阀6与冷却水进水阀8来调节原料水温，进而调节反应器2内温度处于最佳的反应温度。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。