一种低温高压气体水合物置换反应釜的制作方法

本实用新型涉及反应釜技术领域，具体为一种低温高压气体水合物置换反应釜。

背景技术：

人类社会在21世纪除了面临能源问题，还肩负着环境保护的巨大压力，其中温室效应问题尤为突出。二氧化碳作为最主要的温室气体，对其进行减排、捕集与隔离已成为各国关注的焦点。2005年2月16日《京都议定书》正式生效，标志着全球应对温室气体排放开始走向具体实施阶段。利用水合物技术处理CO2等温室气体目前已成为国际水合物界研究的热点，将电厂燃烧排放的CO2气体注入海底，在高压条件下制成气体水合物进行隔离，由于CO2水合物的密度比海水大，可以永久储存于海底，而且这种方法对海洋生态环境的影响很小。该技术前景光明，在所有CO2处理技术中，能耗最低，仅为7％。采用水合物技术对电厂排放的污染气体进行净化处理，可成功实现“电厂零排放”。日本、美国等发达国家对该技术的研究已十分重视。

另一方面，随着传统能源供应量的逐渐减少，开发新能源显得越来越重要。天然气水合物存在于海底或陆地冻土带内，是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态笼状化合物。纯净的天然气水合物呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一样直接被点燃，因此，又被通俗、形象地称为“可燃冰”。由于天然气水合物中通常含有大量CH4或其它碳氢气体，因此极易燃烧，被称为“可燃烧的冰”，燃烧产生的能量比同等条件下，煤、石油、天然气产生的都多得多，而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物，污染比煤、石油、天然气等要小得多。不难想象，在解决了天然气水合物的开发技术后，能用经济有效的手段获取天然气水合物中的CH4，那么它就可能取代其它日益减少的化石能源(如石油、煤、天然气等)，成为一种主要的能源类型。

现有的低温高压气体水合物置换反应釜无法自由调整压力，使得物料反应不够稳定，降低了反应效率，为此，提出一种低温高压气体水合物置换反应釜。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低温高压气体水合物置换反应釜，以解决上述背景技术中提出的现有的低温高压气体水合物置换反应釜无法自由调整压力，使得物料反应不够稳定，降低了反应效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低温高压气体水合物置换反应釜，包括反应釜本体，所述反应釜本体的顶部法兰连接有顶盖，所述反应釜本体内设有第一活塞，所述顶盖的顶部设有第一液压缸，所述第一液压缸的液压杆贯穿顶盖连接于第一活塞的顶部，所述反应釜本体的底部设有电机，所述电机的输出轴连接有插入于反应釜本体内腔的转轴，所述转轴的外侧设有螺旋叶，所述反应釜本体的内腔底部设有筒体，所述筒体位于转轴的外侧，所述筒体的底部设有通孔，所述反应釜本体的底部通过第二管道连通于缸体的底部，所述缸体的内腔设有第二活塞，所述缸体的顶部设有第二液压缸，所述第二液压缸的液压杆贯穿缸体连接于第二活塞的顶部，所述缸体的底部通过第三管道连通于盘管的一侧管口，所述盘管位于冷却箱的内腔，所述盘管的另一侧管口通过第一管道与反应釜本体相连通，所述第二管道的一侧设有第一单向阀，所述第三管道的一侧设有第二单向阀，所述冷却箱的顶部设有排水口，所述冷却箱的底部设有进水口。

优选的，所述第一活塞的底部边缘设有锥形片，且锥形片的外侧边缘与反应釜本体的内壁无缝贴合连接。

优选的，所述反应釜本体的一侧设有进料管，且进料管的管口处设有阀门。

优选的，所述反应釜本体的底部设有排料管，所述排料管管口处设有阀门。

优选的，所述反应釜本体的壁内设有保温棉，且保温棉为双层设置。

优选的，所述反应釜本体的一侧设有压力表。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该反应釜通过电机带动转轴旋转，转轴带动螺旋叶转动，使得反应釜本体内液体循环流动，提高了物料的混合均匀性；

2、该反应釜通过第二活塞在缸体内移动，使得反应釜本体内液体能够被抽出并排入至盘管内，通过冷却箱对盘管进行冷却，使得反应物料的温度能够快速冷却，保证物料置换顺利进行，通过第一液压缸带动第一活塞移动调整反应釜本体内空间，来调整反应釜本体内的压力，提高了反应速度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型反应釜本体结构示意图；

图3为本实用新型冷却箱结构示意图；

图4为本实用新型缸体结构示意图。

图中：1反应釜本体、2顶盖、3第一活塞、4第一液压缸、5锥形片、6电机、7转轴、8螺旋叶、9筒体、10通孔、11进料管、12排料管、13第一管道、14第二管道、15缸体、16第二活塞、17第二液压缸、18压力表、19第三管道、20冷却箱、21排水口、22进水口、23盘管、24第一单向阀、25第二单向阀、26保温棉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～4，本实用新型提供一种技术方案：一种低温高压气体水合物置换反应釜，包括反应釜本体1，所述反应釜本体1的顶部法兰连接有顶盖2，所述反应釜本体1内设有第一活塞3，所述顶盖2的顶部设有第一液压缸4，所述第一液压缸4的液压杆贯穿顶盖2连接于第一活塞3的顶部，所述反应釜本体1的底部设有电机6，所述电机6的输出轴连接有插入于反应釜本体1内腔的转轴7，所述转轴7的外侧设有螺旋叶8，所述反应釜本体1的内腔底部设有筒体9，所述筒体9位于转轴7的外侧，所述筒体9的底部设有通孔10，所述反应釜本体1的底部通过第二管道14连通于缸体15的底部，所述缸体15的内腔设有第二活塞16，所述缸体15的顶部设有第二液压缸17，所述第二液压缸17的液压杆贯穿缸体15连接于第二活塞16的顶部，所述缸体15的底部通过第三管道19连通于盘管23的一侧管口，所述盘管23位于冷却箱20的内腔，所述盘管23的另一侧管口通过第一管道13与反应釜本体1相连通，所述第二管道14的一侧设有第一单向阀24，所述第三管道19的一侧设有第二单向阀25，所述冷却箱20的顶部设有排水口21，所述冷却箱20的底部设有进水口22。

具体的，所述第一活塞3的底部边缘设有锥形片5，且锥形片5的外侧边缘与反应釜本体1的内壁无缝贴合连接，锥形片5使得在反应釜本体1内压力越大时，锥形片5越能够贴紧反应釜本体1的内壁，提高反应釜本体1的密封性。

具体的，所述反应釜本体1的一侧设有进料管11，且进料管11的管口处设有阀门，进料管11用于向反应釜本体1内加注物料，阀门方便于控制进料管11的通断。

具体的，所述反应釜本体1的底部设有排料管12，所述排料管12管口处设有阀门，排料管12用于排出反应釜本体1内的物料，阀门用于控制排料管12的通断。

具体的，所述反应釜本体1的壁内设有保温棉26，且保温棉26为双层设置，保温棉26用于提高反应釜本体1的保温性，减少外部热量对反应釜本体1内物料的影响。

具体的，所述反应釜本体1的一侧设有压力表18，压力表18方便于观测反应釜本体1内的压力，方便于人员控制反应釜本体1内的压力。

工作原理：使用时，通过进料管11向反应釜本体1内添加物料，电机6带动转轴7转动，转轴7带动螺旋叶8转动使得物料从反应釜本体1的底部输送至筒体9的顶部，从而使得物料形成循环流动，提高反应速度，控制第二液压缸17带动第二活塞16上下往复运动，在第二活塞16向上移动时，缸体15从反应釜本体1内吸入液体，此时第一单向阀24打开，第二单向阀25关闭，在第二活塞16向下移动时，第一单向阀24关闭，第二单向阀25打开，使得缸体15内的液体经第三管道19排入盘管23内，向进水口22注入冷水，冷水对盘管23进行冷却后从排水口21排出，盘管23内的液体经冷却后从第一管道13再次进入反应釜本体1内，降低液体温度，从而使得高压气体水合物置换能够顺利进行；通过第一液压缸4推动第一活塞3在反应釜本体1内移动，可以调整反应釜本体1内的压力，通过排料管12可以排出反应釜本体1的内的物料。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。