Установка для получения газовых гидратов

 

Использование: получение газовых гидратов, применяемых для охлаждения и газирования напитков, а также в технологических процессах химической и топливной отраслей, где требуется получение и хранение твердых многокомпонентных систем. Сущность: установка содержит кристаллизатор с охлаждающей рубашкой, трубопроводы для подвода воды и гидратообразующего газа, сосуд для предварительного насыщения жидкости газом, установленный на вибраторе, подсоединенный к трубопроводам для воды и газа и герметично соединенный с кристаллизатором. Охлаждающая рубашка последнего предназначена для подачи жидкости с температурой на криогенном уровне. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, служащим для получения газовых гидратов, и может быть использовано для охлаждения и газирования напитков, а также в технологических процессах химической и топливной отраслях, где требуется получение и хранение твердых многокомпонентных систем.

Известна установка для получения гидратов при различных давлениях и температурах. Она состоит из следующих основных узлов: медной трубки, термостата, кварцевого реактора, дозатора воды, сепаратора, счетчика расхода газа.

Недостатком приведенного устройства является малая смешиваемость жидкости с газом, что ведет к низкому содержанию газа в гидратах.

Наиболее близким к заявляемому является установка, содержащая кристаллизатор с охлаждающей рубашкой, приводную мешалку и патрубки для подвода под давление (Р=15 атм) воды и газа в соотношении 3:1. Гидратообразование происходит в кристаллизаторе при +1oC. Последовательно с кристаллизатором установлены устройство для осушения и дозирования газовых гидратов и холодильная камера. Корпус устройства для осушения и дозирования газовых гидратов сообщен с кристаллизатором водяным трубопроводом с регулирующим вентилем.

Недостатком описанного устройства является длительный процесс образования газовых гидратов с низким содержанием в них газа, а также высокие давления в процессе, необходимые для гидратообразования.

Целью изобретения является повышение скорости гидратообразования, увеличение и регулирование концентрации газа в жидкости и снижение давления в процессе.

Цель достигается тем, что в устройстве для производства газовых гидратов, содержащем кристаллизатор с охлаждающей рубашкой, трубопроводы для подвода воды и гидратообразующего газа, согласно изобретению предусмотрена установка, содержащая сосуд для предварительного насыщения жидкости газом, установленный на вибраторе и присоединенные к трубопроводам для подачи воды и газа, герметично соединенный с кристаллизатором, при этом охлаждающая рубашка последнего предназначена для подачи жидкости с температурой на криогенном уровне.

Известны устройства, служащие для получения газовых гидратов путем насыщения жидкости газом под давлением. Однако применение сосуда для предварительного насыщения жидкости газом, установленного на вибраторе, присоединенным к трубопроводам для подачи жидкости и газа, герметично соединенным с кристаллизатором, в охлаждающую рубашку которого подается криогенная жидкость, для достижения этих целей не были обнаружены в патентной и технической литературе. На этом основании сделан вывод, что заявляемое решение отвечает признаку "существенные отличия".

На чертеже приведен общий вид предложенной установки для получения газовых гидратов.

Установка содержит сосуд 1 для предварительного насыщения жидкости газом, установленный на вибраторе 2. Жидкость подается в сосуд по трубке 3 через распылитель 4. Подвод газа происходит по трубке 5 и частично отводится по трубке 6 в зависимости от необходимого соотношения газа и жидкости. Газожидкостная смесь по трубопроводу 7, герметично связанному с кристаллизатором 8, сливается в его полсть. Кристаллизатор имеет охлаждающую рубашку 9.

Работа установки заключается в следующем. В сосуд 1, предварительно заполненный водой, вводится порция газа. После чего включается вибратор 2. Одновременно подается газ по трубке 5. Под воздействием вибрации жидкость захватывает свободной поверхностью газ, пузырьки которого мигрируют к днищу сосуда. По мере насыщения жидкости газом, когда количество его достигнет некоторого критического уровня, движение пузырьков из поступательного преобразуется в беспорядочное, жидкость мгновенно турбулизируется, преобразуясь в газожидкостную смесь, растворяя в себе и газ, подаваемый по трубке 5. При этом содержание газа в жидкости получается на несколько порядков выше, чем в прототипе, соотношение растворенного газа в жидкости может составлять (3: 1,6: 1,8: 1) в зависимости от амплитуды и частоты, создаваемой вибратором 2. Процесс насыщения жидкости газом завершается за 5-10 с. Далее газожидкостная смесь по трубопроводу 7 направляется в кристаллизатор 8, где происходит ее мгновенная кристаллизация за счет большой разности температур направляемой в кристаллизатор газожидкостной смеси и охлаждающий кристаллизатор криогенной жидкости. Образуется газогидрат. Время насыщения газом жидкости регулируется количеством подаваемого газа и параметрами процесса вибротурбулизации (частотой и амплитудой колебаний). Концентрация газа в жидкости изменяется посредством подачи газа (и отвода газа) через трубопровод 5 и 6, что достигается открытием и закрытием находящихся на трубопроводах вентилей.

Давление в процессе не повышается, Данная установка позволяет увеличить скорость процесса гидратообразования, снизить давление в процессе и увеличить концентрацию газа в жидкости, а при необходимости осуществлять регулирование соотношения газ-жидкость.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ, содержащая кристаллизатор с охлаждающей рубашкой, трубопроводы для подвода воды и гидратообразующего газа, отличающаяся тем, что установка снабжена сосудом для предварительного насыщения жидкости газом, установленным на вибраторе, подсоединенным к трубопроводам для воды и газа и герметично соединенным с кристаллизатором, при этом охлаждающая рубашка последнего предназначена для подачи жидкости с температурой на криогенном уровне.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для формования штемпельного типа для производства гранулированного льда из жидкой углекислоты

Изобретение относится к холодиль ной технике, а именно к охладителям, использующим скрытую теплоту су блимации запасенного холодильного агента

Изобретение относится к способам замораживания пищевых продуктов путем непосредственного их контакта с углекислотой и позволяет интенсифицировать процесс замораживания путем обеспечения пузырькового режима кипения хладагента

Изобретение относится к пищевой промышленности и, в частности, к производству охладителей напитков

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения искусственного снега, и предназначено преимущественно для получения снегообразного диоксида углерода и подачи его во внутреннюю полость тушек птицы

Изобретение относится к области получения захоложенного топлива для испытательных стендов авиадвигателей и их узлов и может быть использовано в холодильной технике различных отраслей промышленности

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для холодильной обработки тушек птицы

Аппарат для холодильной обработки продуктов диоксидом углерода содержит изолированный корпус, горизонтальные охлаждающие трубы, форсунки, установленные по периметру аппарата и соединенные между собой трубопроводом для подачи жидкого криоагента, цилиндрическую перфорированную решетку, которая образует полый цилиндр. К трубопроводу присоединен коллектор подвода хладагента, который соединен с горизонтальными охлаждающими трубами. По центру камеры расположен осевой вакуумный коллектор с присоединенными к нему вакуумным насосом. Аппарат снабжен коллектором для вывода диоксида углерода на рециркуляцию, для которой предусмотрена каскадная холодильная установка. Использование данного изобретения позволяет повысить производительность аппарата путем увеличения интенсивности теплообмена. 4 ил.

Установка получения охлаждающих блоков содержит комплект из по меньшей мере двух ячеек, каждая из которых способна вмещать и удерживать подлежащую наполнению оболочку; питающую трубу, соединенную в своей расположенном выше по потоку части с источником жидкого СО2, комплект из, по меньшей мере, двух инжекционных трубок. Каждая инжекционная трубка расположена напротив той ячейки, в которой будет располагаться подлежащая наполнению оболочка и соединена в своей расположенной выше по потоку части с питающей трубой. Каждая инжекционная трубка содержит инжекционное отверстие в, по меньшей мере, одном месте вдоль своей длины. Конец каждой инжекционной трубки, противоположный питающей трубе, принимает вид заделанного конца, в виде по существу закругленного наконечника. Каждое инжекционное отверстие инжекционной трубки принимает вид резьбового отверстия заданного диаметра D, в которое может быть завинчено инжекционное сопло. Установка содержит, по меньшей мере, два инжекционных сопла, каждое из которых принимает вид цилиндрического элемента на, по меньшей мере, части своей длины, полого цилиндра, наружный резьбовой диаметр которого равен диаметру D, по меньшей мере, одного из резьбовых отверстий, по меньшей мере, одной из инжекционных трубок и внутренний диаметр d которого меньше, чем D. Использование данного изобретения позволяет упростить изменение отверстия подачи жидкого СО2. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх