[发明专利]一种分解速率测速方法及设备

权利要求书

1.一种分解速率测速设备，应用于管道流动体系下含水合物球形土颗粒的测量，其特征在于，包括：

球形土颗粒制备模块(1)，用于将具有一定含水量的海底沉积物土通过硅胶球形模具制备成多个设定直径的球形土颗粒；

含水合物球形土颗粒的制备与分解模块(2)，用于将所述球形土颗粒制备为含水合物的球形颗粒，以及所述确定含水合物球形土颗粒在流水作用下的分解过程；

供气模块(3)，用于为所述含水合物球形土颗粒的制备与分解模块(2)提供气体；

供水模块(4)，用于为所述含水合物球形土颗粒的制备与分解模块(2)提供水；

分解产气测量模块(5)，用于测量产生气体的瞬时流量和累计流量；

数据收集记录模块(6)，用于记录含水合物的球形颗粒制备过程中管道中的温度和压力变化、注入水的温度和流量、分解产生气体的瞬时流量和累积流量以及管道中的颗粒浓度和水流速度。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述含水合物球形土颗粒的制备与分解模块(2)包括：

控温室(21)、温度压力传感器与电阻层析成像仪(22)、电磁流量计(23)、水合物制备与分解管道(24)和高速摄像机(25)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述供气模块(3)包括：

高压甲烷气瓶(31)、气体增压系统(32)和进气口阀门(33)。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述供水模块(4)，包括：

温度计(41)、水槽(42)、水泵(43)和液体流量计(44)。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述分解产气测量模块(5)，包括：

干燥系统(51)、气体流量计(52)和出气口阀门(53)。

6.一种分解速率测速方法，应用于管道流动体系下含水合物球形土颗粒的测量，其特征在于，包括：

将待测样品通过球形土颗粒制备模块制备成多个设定直径的球形土颗粒；

将多个所述球形土颗粒通过水合物球形土颗粒的制备与分解模块制备为多个含水合物球形土颗粒；

将多个所述含水合物球形土颗粒放置于所述水合物制备与分解管道中，所述供水模块通过所述水合物制备与分解管道的底部的管道向所述水合物制备与分解管道进行注水，通过分解产气测量模块记录分解产生的气体流量；

将多个所述球形土颗粒放置于所述水合物制备与分解管道中，所述供水模块通过所述水合物制备与分解管道的底部的管道向所述水合物制备与分解管道进行注水，通过分解产气测量模块记录多余空气从出气口排除的瞬时流量和累计流量；

通过高速摄像机拍摄记录所述水合物制备与分解管道中所述含水合物球形土颗粒的分解过程；

采用数据收集记录模块记录分解过程中管道中的温度和压力变化、注入水的温度和流量、分解产生气体的瞬时流量和累积流量以及管道中的颗粒浓度和水流速度确定所述待测样品的分解速率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将待测样品通过球形土颗粒制备模块制备成多个设定直径的球形土颗粒，包括：

将海洋底部的沉积物土作为待测样品，烘干后测量所述待测样品干密度和颗粒级配，在所述待测样品中加入设定量的蒸馏水配比成不同含水量的实验用土；

通过球形土颗粒制备模块将添加设定量的蒸馏水配比成不同含水量的实验用土的所述待测样品制备为多个直径统一的球形土颗粒，以及将多个所述球形土颗粒置于设定温度的温控室内放置设定时间；

其中，所述设定温度为-3℃，所述设定时间为5-6小时。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将多个所述球形土颗粒通过水合物球形土颗粒的制备与分解模块制备为多个含水合物球形土颗粒，包括：

将多个所述球形土颗粒放置于含水合物球形土颗粒的制备与分解模块的水合物制备与分解管道中，记录多个所述球形土颗粒的数量以及占据管道的初始高度；

设置控温室的温度，通过供气模块向水合物制备与分解管道中输送甲烷气体，并通过气体增压系统对所述水合物制备与分解管道进行升压；

通过2-3天完成所述多个含水合物球形土颗粒的制备。