Устройство для получения гидрата из шахтного газа Советский патент 1992 года по МПК E21F7/00 

Извлекаемый из угленосной толщи шахтный газ по магистрали 10 подвода газа поступает в компрессор 9 и оттуда под высоким давлением и с высокой температурой направляется в дроссель-смеситель 6. куда одновременно по магистрали 8 подвода воды через гидравлический насос 7 подводится вода. Вода и газ, смешиваясь в дросселе-смесителе 6, образуют газоводяную смесь, которая дросселируется в полусферу 4 реакторной камеры 2. В результате резкого снижения температуры и уменьшения давления газоводяной смеси в реакторной камере 2 создаются начальные условия гидратообразования. Образовавшийся гид- ратный шлам, передвигаясь пресс-шнеком 12 вдоль реакторной камеры 2, подвергается уплотнению и к разгрузочному концу реакторной камеры 2 достигает максимального значения плотности при определенных давлении и температуре газа. Пресс-шнек 12 непрерывно выводит из реакторной камеры 2 уплотненный гидрат, а в реакторную камеру 2 продолжает поступать под давлением газоводяная смесь.

Непрореагировавший газ выводится из реакторной камеры 2 в полость между кожухом 1 и самой реакторной камерой 2. При этом температура и давление газа снижаются за счет прохождения его через дроссель- ные отверстия 11, вследствие чего осуществляется охлаждение реакторной «амеры 2, способствующее улучшению условий образования кристаллогидратов. Из полости между кожухом 1 и реакторной камерой 2 непрореагировавшие вода и газ по патрубкам 13 и 14 выводятся из устройства и вновь возвращаются в процесс.

П р и м е р. В реакторную камеру подаются компоненты: 1 л воды и 1,8 л газа (метановоздушная смесь) под давлением 10 МПа и температуре 283 К. При дросселировании газа его давление резко снижается до 1,5 МПа, а температура до 255 К. Температура газоводяной смеси снижается до 277 К, что соответствует процессу гидратообразования. Образовавшийся в этих условиях гид- ратный шлам имеет плотность 0,4 кг/м3. В

дальнейшем по мере роста кристаллов гидрата, удаления непрореагировавших воды и газа, дополнительного сжатия пресс-шнеком плотность гидрата достигает максимального значения при данных температуре

и давлении. При выходе непрореагировавшего газа через дроссельные отверстия конусной части реакторной камеры давление его снижается с 1,5 МПа до 0,1 МПа, а температура с 277 К до 269 К, что создает дополнительные возможности охлаждения реакторной камеры, улучшающие условия образования кристаллогидратов. Формула изобретения

Устройство для получения гидрата из шахтного газа, включающее компрессор, гидравлический насос, реакторную камеру и магистрали подвода газа и воды, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения непрерывного процесса образования и отвода гидрата из реакторной камеры, оно снабжено кожухом, имеющим патрубки для отвода воды и газа,.а реакторная камера выполнена в виде усеченного конуса, переходящего со стороны большего основания в полусферу, а со стороны меньшего - в цилиндр, причем соотношение диаметров оснований и длины конуснюй части

составляет 1 :1,5 :15, а на стенках конусной части на расстоянии, равном половине ее длины, в сторону меньшего основания выполнены дроссельные отверстия, при этом реакторная камера снабжена дросселемсмесителем, размещенным со стороны сферической части и сообщенным с магистралями подвода воды и газа, и пресс- шнеком, размещенным в цилиндрокониче- ской части, и установлена внутри кожуха.

газ

вода

.газогидрат