[发明专利]一种双绞笼式水合物连续反应装置

权利要求书

1.一种双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于主体结构包括储气罐、双绞笼反应釜、水罐、水合物收集罐和电机；储气罐与双绞笼反应釜连接，双绞笼反应釜分别与水罐和水合物收集罐连接，双绞笼反应釜由电机驱动。

2.根据权利要求1所述的双绞笼式水合物连续反应装置其特征在于双绞笼反应釜的主体结构包括上筒体、下筒体、绞笼杆、绞笼叶片、喷液口、二号温度传感器、进气口、二号压力传感器和出料口；上筒体和下筒体的内部均设置有绞笼杆，绞笼杆上设置有螺旋式结构的绞笼叶片，上筒体的上部开设有喷液口，上筒体的中部设置有二号温度传感器，上筒体的下部开设有进气口，进气口处设置有二号压力传感器，下筒体的尾端设置有带球阀的出料口。

3.根据权利要求1或2所述的双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于储气罐通过供气管路与双绞笼反应釜连接，双绞笼反应釜通过供水管路与水罐连接，双绞笼反应釜通过波纹管与水合物收集罐柔性连接，双绞笼反应釜通过磁力传动搅拌杆与电机连接。

4.根据权利要求所述1或2的双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于储气罐上设置有一号压力传感器和一号温度传感器。

5.根据权利要求1所述的双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于供气管路上顺着介质流动方向依次设置有送气阀、气体流量控制器和一号单向阀；供水管路上顺着介质流动方向依次设置有恒流泵和二号单向阀，恒流泵能够连续、平稳地将水罐中的水供送至双绞笼反应釜；波纹管的末端设置有阀门。

6.根据权利要求2所述的双绞笼式水合物连续反应装置其特征在于上筒体与下筒体并列、柔性或V形连接；并列或V形连接时，上筒体与下筒体通过水合物通道连通；柔性连接时，上筒体与下筒体通过柔性管路连通，上筒体和下筒体的倾角根据需要调整。

7.根据权利要求2或6所述的双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于上筒体的绞笼叶片的螺距为14mm，工作时，绞笼叶片向上旋转，减缓微液滴的下落速度，加大微液滴的分散程度，进而增加气液接触面积，延长微液滴的转化时间，同时，绞笼叶片诱导的螺旋搅拌能够增加传质，促进水合物高效和快速生成；下筒体的绞笼叶片的螺距由下至上逐级减小，工作时，绞笼叶片向上旋转；上筒体中生成的水合物在重力的作用下进入下筒体，通过下筒体的绞笼杆的旋转作用向上输运，水合物在向上输运的过程中，进行二次强化转化，逐级减小的绞笼叶片对水合物进行压实。

8.根据权利要求3所述的双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于绞笼杆与磁力传动搅拌杆连接；喷液口与供水管路连接，喷液口处设置有喷头，以使水以微液滴形式喷入上筒体；进气口与供气管路连接，进气口倾斜向上，以使气体进入上筒体后向上流动，减缓微液滴的下落，增加微液滴的分散程度。

9.根据权利要求3所述的双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于使用时，置于设置有气体报警器的恒温室，恒温室的温度调节范围为-20～50℃，能够为水合物生成提供适宜的环境；将双绞笼反应釜装设于旋转支架上，并调整至设定的倾角，将恒温室的制冷温度设置为1℃，恒温室对储气罐、双绞笼反应釜、水罐和水合物收集罐进行预冷，确保气体和水进入双绞笼反应釜之前达到设定的反应温度；打开送气阀向双绞笼反应釜送气，当双绞笼反应釜的压力达到6Mpa并维持恒定时，打开两个电机，设置转速为90r/min，双绞笼反应釜的温度达到设定的反应温度后，打开恒流泵和二号单向阀向双绞笼反应釜供液，然后打开喷液口，水以喷雾形式喷入双绞笼反应釜形成微液滴，在上筒体的绞笼叶片的上旋搅拌作用下，气体与微液滴充分混合并快速生成水合物颗粒，水合物颗粒在重力作用下进入下筒体，水合物颗粒在下筒体的绞笼杆的携带下向上输送，输送的过程中，水合物颗粒进行了二次强化转化，被逐级减小的绞笼叶片挤压，实现压实，经过出料口进入水合物收集罐。

10.根据权利要求9所述的双绞笼式水合物连续反应装置，其特征在于双绞笼反应釜的耐压值为25MPa；电机为行星减速无刷电机；电机通过磁力传动搅拌杆将动力传递至绞笼杆，同时，对双绞笼反应釜进行高压密封；气体流量控制器能够精确测量气体流量；上筒体和下筒体的内壁、绞笼杆以及绞笼叶片均做超疏水处理，以使微液滴从上筒体顺畅的流入下筒体，避免水合物贴壁生长，发生堵塞。