详情

原文传递一种表面平整水合物的生成装置及生成方法

专利名称：	一种表面平整水合物的生成装置及生成方法
摘要：	本发明公开一种表面平整水合物的生成装置及生成方法，包括生成模块以及与生成模块连接的低温制冷液循环模块、气体注入模块和液氮注入模块，所述生成模块包括反应釜体、样品腔和控温筒体，反应釜体的顶部固定设置有顶盖，样品腔设置在反应釜体内，控温筒体设置在反应釜体的侧壁外围，与反应釜体外壁面形成控温室；顶盖的中心布设有顶部可视窗口，反应釜体的一个侧面布设有侧面可视窗口。在生成水合物时，通过压力及温度等特殊控制，生成一个平整的水合物表面，用于水合物表面性质与微观力学性质的分析研究，适配于各种基于平整表面的样品性质测试仪器，减少对相关仪器过度改造而引起的成本增加以及精度减小等负面影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	青岛海洋地质研究所
发明人：	吴能友;纪云开;李彦龙;綦民辉;张亚娟;陈明涛
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-09T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311001140.6
公开号：	CN117054183A
代理机构：	青岛汇智海纳知识产权代理有限公司
代理人：	王丹丹;万桂斌
分类号：	G01N1/28;G01N1/42;G01N33/00;G;G01;G01N;G01N1;G01N33;G01N1/28;G01N1/42;G01N33/00
申请人地址：	266237 山东省青岛市即墨区观山路596号
主权项：	1.一种表面平整水合物的生成装置，包括生成模块以及与生成模块连接的低温制冷液循环模块、气体注入模块和液氮注入模块，其特征在于：所述生成模块包括反应釜体(1)、样品腔(2)和控温筒体(3)，反应釜体(1)的顶部固定设置有顶盖(5)，样品腔(2)设置在反应釜体(1)内，控温筒体(3)设置在反应釜体(1)的侧壁外围，与反应釜体(1)外壁面形成控温室；顶盖(5)的中心布设有顶部可视窗口(6)，反应釜体(1)的一个侧面布设有侧面可视窗口(7)，侧面可视窗口(7)上设置有第一蓝宝石玻璃，顶部可视窗口(6)上设置有第二蓝宝石玻璃；另外，在顶盖(5)上设置有气体注入管线(13)、第一温度传感器(9)与压力传感器(8)，第一温度传感器(9)用于测量所述反应釜体(1)中的温度，压力传感器(8)用于测量反应釜体(1)中的压力；控温筒体(3)上设有第二温度传感器(10)，并设置有液氮注入管线(11)、排液管线(15)、制冷液入口管线(12)与制冷液出口管线(14)。 2.根据权利要求1所述的表面平整水合物的生成装置，其特征在于：所述控温筒体(3)的外壁还设置有保温罩(4)，控温筒体(3)的外壁与保温罩(4)的内壁之间形成保温腔体，保温腔体中充填保温棉。 3.根据权利要求1所述的表面平整水合物的生成装置，其特征在于：所述制冷液入口管线(12)与制冷液出口管线(14)与低温制冷液循环模块相连，液氮注入管线(11)和排液管线(15)与液氮注入模块相连，气体注入管线(13)与气体注入模块相连。 4.根据权利要求1所述的表面平整水合物的生成装置，其特征在于：所述气体注入管线(13)上装有注气阀门，液氮注入管线(11)上装有注氮阀门，排液管线(15)上安装有排液阀门，制冷液入口管线(12)上装有入口阀门，制冷液出口管线(14)上装有出口阀门。 5.根据权利要求1所述的表面平整水合物的生成装置，其特征在于：所述样品腔(2)采用高导热性能金属材料制成。 6.基于权利要求1所述的表面平整水合物的生成装置的生成方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A、在反应釜体(1)内的样品腔(2)中装入生成水合物所需的液体，通过侧部可视窗口(7)观察液体的装入情况，确保样品腔(2)中装满所需的液体；步骤B、通过低温制冷液循环模块控制反应釜体(1的温度，使反应釜体(1)的初始温度控制液体的冰点以下，以使样品腔(2)中的液体在生成水合物前先降温凝固；步骤C、样品腔(2)中的液体受冷凝固后，通过气体注入模块将生成水合物所需的气体注入反应釜体(1)中，并升高反应釜体(1)中气体压力至水合物生成压力；步骤D、重新设置低温制冷液循环模块中制冷液温度，将反应釜体(1)的温度由冰点以下升至冰点以上的水合物生成温度，水合物开始生成；步骤E、水合物生成结束后，将液氮注入模块与液氮注入管线连接，重新设置低温制冷液循环模块中制冷液温度，将反应釜体(1)的温度降至稳定温度，等待一定时间后关闭低温制冷液循环模块，将控温室中的制冷液快速排出；待制冷液排空后立即通过液氮注入模块对控温室控温，防止水合物在大气压条件下分解。 7.根据权利要求6所述的表面平整水合物的生成装置的生成方法，其特征在于：所述步骤C中的水合物生成压力高于步骤D中高于冰点以上水合物生成温度下对应的水合物平衡压力。 8.根据权利要求6所述的表面平整水合物的生成装置的生成方法，其特征在于：所述步骤B中，所述反应釜体(1)的初始温度低于液体冰点温度2℃～4℃，所述步骤D中，所述水合物生成温度高于液体温度冰点2℃～4℃。 9.根据权利要求6所述的表面平整水合物的生成装置的生成方法，其特征在于：所述步骤E中，所述稳定温度低于水合物生成温度5℃。 10.根据权利要求6所述的表面平整水合物的生成装置的生成方法，其特征在于：所述反应釜体(1)中注入的气体包括但不限于甲烷、乙烷、丙烷以及二氧化碳中一种或多种，所述生成水合物所需的液体包括但不限于水、盐水以及四氢呋喃。
所属类别：	发明专利