[发明专利]一种基于脉冲式注水与连续喷雾的水合物浆生成方法与系统

说明书

本发明属于水合物应用技术领域，提供了一种基于脉冲式注水与连续喷雾的水合物浆生成方法与系统。该水合物浆合成系统主要包括水合物合成装置、储水器补水装置、供气装置和水合物收集装置。气体通过空气压缩机增压、热交换器预冷后进入反应器，与反应器上方喷射的水和雾充分接触后生成水合物，反应器下部可通过储水器补水装置实时补水，从而保证了反应器内水位恒定，经水合物收集装置过滤后的液体重新进入储水器补水装置循环使用。本发明通过反应器上层连续喷雾和下层脉冲式注水的方式相结合，提高了水合物的生成效率，易于实现工业上的放大，并且可以对原料进行循环使用，为水合物储运工艺提供了一个新方法。

技术领域

本发明属于水合物应用技术领域，涉及到一种基于脉冲式注水与连续喷雾的水合物浆生成方法与系统。

背景技术

水合物技术在天然气储运、海水淡化、CO₂捕获与封存等领域均具有较大的潜力，以天然气储运为例，该技术是通过天然气转化成天然气水合物浆液进行储运，该方法与液化天然气、压缩天然气等传统储运方法相比，储气率更可观、储运更安全。但是由于水合物储运天然气的技术还不够完善，水合物的生成效率不够高，如何高效生成水合物并实现产业化成为了一大难题。

有些研究者将鼓泡法、搅拌法、射流法及喷淋法应用到水合物合成中，例如专利号为CN204522949U提出用鼓泡法生成水合物，将气体通过孔板或其他手段以微气泡的形式通入水中从而形成水合物，但是产生微气泡的孔板极易被生成的水合物堵塞，因此不利于工业化生产。搅拌法是通过搅拌增大气液接触面积，加快了气体溶解，从而缩短水合物的生成时间，例如专利号为CN20181088551通过在不同位置设置搅动件来加快水和反应速率，然而搅动装置较为复杂，不能通过简单的放大来实现工业化生产，并且过长的搅拌时间会使得生成的水合物分解。射流法是通过反应液体射流产生负压将反应气体吸入，经过混合器混合后进入反应器内生成水合物，然而该方法一个显著的缺点是自由抽吸状态下气体吸入量较小，在工业放大上有较大难度。喷淋法是通过气体通入液体喷射的反应器中，实现水合物生成，通过雾化能有效获得更大的气液接触面积，但单纯的通过雾化液体合成水合物的效果仍不够好。因此如何提高水合反应过程中的气液接触面积，快速合成水合物以用于天然气储运、海水淡化等领域是非常必要的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于脉冲式注水与连续喷雾的水合物浆生成方法与系统，通过下层脉冲式喷水和上层持续性喷雾的方式相结合，提高了水合物生成的效率，易于实现工业上的放大，并且可以对原料进行循环使用，为水合物储运工艺提供了一个新方法。

本发明的技术方案：

一种基于脉冲式注水与连续喷雾的水合物浆生成系统，包括水合物合成装置、储水器补水装置、供气装置和水合物收集装置；