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专利号: 2020109938018
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用同心双螺旋式水合物连续反应装置生产水合物的方法,其特征在于主体结构包括外反应釜、中心反应釜和电机;外反应釜中套设有中心反应釜,中心反应釜由电机驱动;外反应釜的主体结构包括外筒体、外搅拌叶片、压力传感器、温度传感器、出料口和球阀;外筒体内设置有外搅拌叶片,外筒体的上部设置有压力传感器和温度传感器,外筒体的下部开设有出料口,出料口处设置有球阀;中心反应釜的主体结构包括中心筒体、搅拌杆、中心搅拌叶片、通孔、喷液口和进气口;中心筒体的内部中心设置有搅拌杆,搅拌杆上设置有中心搅拌叶片,中心筒体的一端均匀开设有若干个通孔,中心筒体的另一端开设有喷液口和进气口;通孔为水合物颗粒由中心反应釜进入外反应釜的通道,水合物颗粒经外搅拌叶片输送至出料口排出;喷液口用于喷射微液滴;进气口用于喷射气体。

2.根据权利要求 1 所述的利用同心双螺旋式水合物连续反应装置生产水合物的方法,其特征在于外反应釜架设于支架之上;外反应釜与中心反应釜通过齿轮连接;中心反应釜与电机通过磁力传动杆连接。

3.根据权利要求2所述的利用同心双螺旋式水合物连续反应装置生产水合物的方法,其特征在于支架用于支撑外反应釜、中心反应釜和电机;磁力传动杆一端与电机连接,另一端与搅拌杆连接,磁力传动杆能够将电机的动力传递给搅拌杆,并实现中心反应釜的高压密封;外搅拌叶片为螺旋状结构,设置于中心筒体的外壁上,旋转方式为左旋,螺距为15mm;

压力传感器与温度传感器分别用于监测压力与温度;中心筒体通过齿轮与搅拌杆连接;中心搅拌叶片为螺旋状结构,旋转方式为右旋,螺距为 10mm。

4.根据权利要求3 所述的利用同心双螺旋式水合物连续反应装置生产水合物的方法,其特征在于外筒体的内壁、外搅拌叶片、中心筒体的内壁和外壁以及中心搅拌叶片均做超疏水处理,以保证微液滴能够顺畅移动,避免水合物贴壁生长发生堵塞。

5.根据权利要求 4所述的利用同心双螺旋式水合物连续反应装置生产水合物的方法,其特征在于使用时,从进气口通入气体对外反应釜和中心反应釜进行冲洗,排除空气,当外反应釜和中心反应釜的内部温度达到 1℃时,再次通入气体,使外反应釜和中心反应釜的内部压力达到 7MPa 并维持恒定,打开电机,设置转速为 30r/min,打开喷液口,液体以微液滴形式喷入中心反应釜,在中心搅拌叶片的不断搅动下,气体与微液滴充分混合并快速生成水合物颗粒,水合物颗粒在中心搅拌叶片的带动下由右至左逐渐运移,到达中心反应釜的左端,通过均匀分布的通孔进入外反应釜中,在外搅拌叶片的携带下向右输送,在输送的过程中,水合物颗粒被进一步转化,最后经出料口流出。

6.根据权利要求 5 所述的利用同心双螺旋式水合物连续反应装置生产水合物的方法,其特征在于电机通过磁力传动杆带动搅拌杆转动,进而使中心搅拌叶片旋转,加强气体扰动,增加气液接触面积,延长微液滴转化时间,使得水合物更易生成,同时,右旋的中心搅拌叶片将生成的水合物颗粒由右至左进行输送;电机带动搅拌杆转动时,搅拌杆通过齿轮将动力传递给中心筒体,从而带动外搅拌叶片旋转,进而将外反应釜左端的水合物向右进行输送,并在此过程中实现水合物的进一步转化,水合物颗粒最终通过出料口排出,实现水合物连续生产和输运的一体化。