CN205313484U - 一种天然气水合物制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种天然气水合物制备装置,主要由流体导管、喷嘴、喷嘴固定盘、异型管、螺旋弯管、顶盖法兰盘、顶盖、排出弯管、弯管法兰盘、溢流管、冷却液出口、内圆筒、冷却液壳、内圆锥筒、锥筒下法兰盘、水合物排出管、水合物收集容器、冷却液进口、锥筒上法兰盘、可视窗口组成。本实用新型因有内圆筒、内圆锥筒构成反应场所,使混合相在反应器内做螺旋运动充分混合,在筒段外有循环冷却液吸收反应热,生成的反应物在离心力和重力作用下进入水合物收集容器,未反应气体可通过溢流管排出反应器。整个过程完成了天然气水合物从生成到分离的工艺过程,过程中外螺旋增强了传质,冷却循环保证了传热,且收取反应物时无需增添多余操作来分离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种天然气水合物制备装置,特别适用于利用喷雾法快速制备天然气水合物的领域。
背景技术
天然气水合物是水和天然气在高压低温下形成的结晶化合物,因为具有很强的吸附(浓缩)气体的能力,所以人们一直尝试用天然气水合物的形式进行天然气的储存和运输。水合物快速生成技术不仅仅是储存和运输的前提,而且是水合物应用技术的基础,从工业化应用的角度来看,现阶段制备天然气水合物的反应釜主要有三种方式,分别为搅拌法、喷雾法和鼓泡法,其中又以喷雾法最为常见。喷雾法即通过水的雾化(借助于传统喷嘴)可以极大地增加气水接触面积,提高了水合物的生成速率,但是存在水合反应热无法及时排出,扰动不强等问题,制约了产量的进一步提高,所以喷雾法制备天然气水合物存在一定的问题。
发明内容
本实用新型是为针对喷雾法制备天然气时水合反应热无法及时排出、扰动低和气固分离不佳的情况,设计的一种新型天然气水合物制备装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
本实用新型是一种天然气水合物制备装置,主要由流体导管、喷嘴、喷嘴固定盘、异型管、螺旋弯管、顶盖法兰盘、顶盖、排出弯管、弯管法兰盘、溢流管、冷却液出口、内圆筒、冷却液壳、内圆锥筒、锥筒下法兰盘、水合物排出管、水合物收集容器、冷却液进口、锥筒上法兰盘和可视窗口组成。所述位于进口端的流体导管与喷嘴相连,喷嘴在喷嘴固定盘上以螺纹固定同时喷嘴固定盘连接在异型管上,异形导管又与内圆筒上部的螺旋进管相连接,以上几部分共同构成流体的进入反应器初步混合端;螺旋进管与内圆筒上部刚性相连为一整体,内圆筒下部与内圆锥筒上部相连。内圆锥体底部通过锥壳下法兰盘与水合物收集器连接,收集器的底部接一水合物排出管;同时,内圆筒中部至内圆锥筒底部外部有冷却外壳,内圆筒与冷却外壳之间通过锥壳上法兰盘相连;溢流管由顶盖固定在内圆筒上,顶盖与内圆筒通过顶盖法兰盘连接;溢流管上端以弯管法兰盘与排出弯管连接。内圆筒和冷却液壳上有透明可视窗口。
本实用新型的有益效果是:提高了用喷雾法制备天然气水合物的速率,同时,结构简单,内部没有运动部件,占地面积小,安装方便,运行费用低,使用灵活,处理工艺简单,运行参数确定后可长期稳定运行,社会效益和经济效益明显。
附图说明
图1是本实用新型的结构轴侧示意图。
图2是图1的结构俯视示意图。
图3是图1的结构局部剖视示意图。
图4是喷嘴端的局部放大剖视图
图中:1.流体导管,2.喷嘴,3喷嘴固定盘,4.异型管,5.螺旋弯管,6.顶盖法兰盘,7.顶盖,8.排出弯管,9.弯管法兰盘,10,溢流管,11.冷却液出口,12.内圆筒,13.冷却液壳,14.内圆锥筒,15.锥筒下法兰盘,16.水合物排出管,17.水合物收集容器,18.冷却液进口,19.锥筒上法兰盘,20.可视窗口
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1,图2,图3,图4所示,本实用新型一种天然气水合物制备装置,主要由1.流体导管,2.喷嘴,3喷嘴固定盘,4.异型管,5.螺旋弯管,6.顶盖法兰盘,7.顶盖,8.排出弯管,9.弯管法兰盘,10,溢流管,11.冷却液出口,12.内圆筒,13.冷却液壳,14.内圆锥筒,15.锥筒下法兰盘,16.水合物排出管,17.水合物收集容器,18.冷却液进口,19.锥筒上法兰盘,20.可视窗口组成。进口端共有四个流体导管1和喷嘴2,天然气与水的分别从任意两个流体导管1进入,然后由喷嘴2同时喷出形成雾状,共同进入异型管4和螺旋弯管5。在螺旋弯管5里面螺旋运动初步混合后,进入内圆筒12后再形成外螺旋向下运动充分混合进行水合反应。生成的水合物由于质量较大,在离心力的作用下被抛到内圆筒12的筒壁并在重力作用下沿壁下滑,落入水合物收集容器17,再从水合物排出管16排出。初步剩余未反应的做外螺旋运动的气相到达内圆锥筒14时,其切向速度逐渐提高,并由底向上以同样的螺旋方向形成内旋流,在此过程中也同时进行着水合反应,当上升到溢流管10时再通过溢流管10、排出弯管8排出。其中,冷却液通过冷却液壳13下部的冷却液进口18进入,然后吸收生成水合物放出的热量,吸收完后再通过冷却液壳13上部的冷却液出口11排出,内圆锥筒14、内圆筒12、冷却液壳13、冷却液出口11和冷却液进口18组成的冷却循环装置,使反应热能够有效排出系统,同时反应制备过程可通过可视窗口20观察其反应过程。整个过程完成了天然气水合物从生成到分离的工艺过程,过程中外螺旋增强了传质,冷却循环保证了传热,且收取反应物时无需增添多余操作来分离。
Claims (1)
1.一种天然气水合物制备装置,主要由流体导管(1)、喷嘴(2)、喷嘴固定盘(3)、异型管(4)、螺旋弯管(5)、顶盖法兰盘(6)、顶盖(7)、排出弯管(8)、弯管法兰盘(9)、溢流管(10)、冷却液出口(11)、内圆筒(12)、冷却液壳(13)、内圆锥筒(14)、锥筒下法兰盘(15)、水合物排出管(16)、水合物收集容器(17)、冷却液进口(18)、锥筒上法兰盘(19)、可视窗口(20)组成,其特征在于:进口端的流体导管(1)与喷嘴(2)相连,喷嘴(2)在喷嘴固定盘(3)上以螺纹固定同时喷嘴固定盘(3)连接在异型管(4)上,异型管(4)又与内圆筒(12)上部的螺旋弯管(5)相连接,以上几部分共同构成流体的进入反应器初步混合端;螺旋弯管(5)与内圆筒(12)上部刚性相连为一整体,内圆筒(12)下部与内圆锥筒(14)上部相连;内圆锥筒(14)底部通过锥壳下法兰盘(15)与水合物收集容器(17)连接,水合物收集容器(17)的底部接一水合物排出管(16);同时,内圆筒(12)中部至内圆锥筒(14)底部外部有冷却液壳(13),之间通过锥筒上法兰盘(19)相连;溢流管(10)由顶盖(7)固定在内圆筒(12)上,顶盖(7)与内圆筒(12)通过顶盖法兰盘(6)连接;溢流管(10)上端以弯管法兰盘(9)与排出弯管(8)连接,内圆筒(12)和冷却液壳(13)上有透明可视窗口(20)。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108579653A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-28 | 常州大学 | 旋流式水合物生成装置 |
CN112111308A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-22 | 青岛科技大学 | 一种水合物生产-输运一体式连续反应装置 |
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