一种动态循环超临界气体渗透装置及操作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于作业技术领域，涉及一种动态循环超临界气体渗透装置及操作方法。
【背景技术】
[0002]由于超临界二氧化碳无毒、不燃、化学惰性、廉价易得、使用安全、无污染，使其成为“绿色”介质的宠儿，倍受人们青睐。由于超临界二氧化碳对多数聚合物为不良溶剂，但能溶胀绝大多数聚合物，因此，近几年来超临界二氧化碳在聚合物渗透方面得到了高度重视，成为修饰配合物的重要手段。但二氧化碳对绝大数的聚合物均为不良溶剂，同时超临界二氧化碳技术实际操作相对成本较高，使得其在该方面的研宄和实际应用受到一定限制。
[0003]中国专利CN102778554A公开了一种超临界C02致裂增加页岩气储层渗透率的实验装置，包括气源供应系统、气体增压器、压力室、温度控制器以及数据自动采集系统，所述压力室内设有中心钻孔的页岩试件，所述气源供应系统通过气体增压器与压力室的进气管连通，所述气体增压器和压力室均置于温度控制器内，数据自动采集系统对页岩破裂过程应力-应变关系、压力、温度、声发射信号等进行实时采集，并对超临界C02致裂页岩前后的渗流特性进行测定。
[0004]针对超临界二氧化碳技术实际操作相对成本较高，研宄和实际应用受到一定限制的情况，需要进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种自动化程度高、生产效率高、操作简单安全、有效降低生产成本的动态循环超临界气体渗透装置及操作方法。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种动态循环超临界气体渗透装置，其特征在于，包括:
[0007]渗透釜，在渗透釜的两端分别设有循环进气管和循环出气管，所述渗透釜能充入工作介质；
[0008]介解循环泵，循环出气管连通至介解循环泵，所述介解循环泵连通至循环进气管；
[0009]电控系统，所述电控系统电连接至介解循环泵，所述电控系统控制介解循环泵，使工作介质沿循环出气管输出并经介解循环泵回输至渗透釜。
[0010]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置中，所述循环出气管与介解循环泵之间安装有循环出气阀，所述循环进气管连通至渗透釜顶部，所述循环进气管与介解循环泵之间安装有循环进气阀，所述循环出气阀和循环进气阀均电联至电控系统。
[0011]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置中，所述渗透釜包括釜体和扣设并密封在釜体顶部上的釜盖，所述循环出气管连通至釜体的底部。
[0012]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置中，在釜体的底部设有加压泵入口，在釜体顶部的侧壁上开设有最终排气口。
[0013]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置中，在釜体的外壁上设有水循环箱，所述水循环箱上开设有进水口和出水口，所述进水口靠近釜体底部，所述出水口靠近釜体顶部。
[0014]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置中，所述釜盖的外周面上向外凸出一凸环，在釜体的顶部向外凸出形成一凸缘，所述釜盖扣设在釜体上并使凸环平贴在凸缘上，在凸缘和凸环外还卡设有卡箍，所述釜盖上开设有通孔，所述釜体上开设有对应的定位孔，在通孔内插设有插销，所述插销插入并限定在定位孔内。
[0015]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置中，所述渗透釜安装在工作台上，所述工作台上安装有自动升降装置，所述卡箍能自动打开，所述自动升降装置能带动釜盖旋转并沿釜盖的轴线方向移动。
[0016]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置中，所述工作台上还安装有滑轨和滑设在滑轨上的吊钩，所述渗透釜内安装有物料桶，所述吊钩能提取物料桶并沿滑轨移动。
[0017]一种动态循环超临界气体渗透装置的操作方法，包括以下步骤:
[0018]S1、在渗透釜中装入物料桶；
[0019]S2、在渗透釜中输入超临界状态的工作介质；
[0020]S3、工作介质沿循环出气管从渗透釜底部输出并经介解循环泵回输至渗透釜的顶部，工作介质循环流动并渗透物料桶内的物料。
[0021]在上述的一种动态循环超临界气体渗透装置的操作方法中，还包括以下步骤:
[0022]渗透釜内的工作介质通过自然冷凝降压平衡并回收，渗透釜内压力低于0.SMPa后，余气对空排放。
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下几个优点:
[0024]1、能自动打开或关闭Il盖，自动进行卸料、装料工作，自动进行物料桶的更换工作。大大降低了人力，提升了生产效率，提高了操作的安全性。
[0025]2、安装有介解循环泵，渗透釜釜底的超临界气体与渗透釜顶部的超临界气体通过介解循环泵的循环使得渗透釜中的超临界气体在整个釜中分布均匀，不会造成釜底气体密度与釜顶气体密度不相等的现象，能使超临界气体在物料中的渗透比较均匀。
[0026]3、设置电控系统自动控制介解循环泵、循环出气阀和循环进气阀，有效的监控和实施超临界气体在渗透釜内的循环，自动化程度高，生产效益高。
[0027]4、气体回收利用，节省资源，降低生产成本。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的结构示意图。
[0029]图2是本发明的多个动态循环超临界气体渗透装置联动的结构示意图。
[0030]图3是本发明中装料和卸料的结构示意图。
[0031]图中，1、渗透釜；11、釜体；111、凸缘；112、定位孔；113、物料桶；12、釜盖；121、凸环；122、通孔；13、加压泵入口 ；14、插销；15、最终排气口 ；16、卡箍；2、介解循环泵；3、循环出气管；31、循环出气阀；4、循环进气管；41、循环进气阀；5、水循环箱；51、进水口 ；52、出水口 ；6、工作台；7、滑轨；8、自动升降装置；9、吊钩；。
【具体实施方式】
[0032]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0033]如图1至图3所示，本动态循环超临界气体渗透装置，包括:渗透釜1，在渗透釜I的两端分别设有循环进气管4和循环出气管3，渗透釜I能充入工作介质，作为优选工作介质为超临界C02 ;介解循环泵2，循环出气管3连通至介解循环泵2，介解循环泵2连通至循环进气管4 ;电控系统，电控系统电连接至介解循环泵2，电控系统控制介解循环泵2，使工作介质沿循环出气管3输出并经介解循环泵2回输至渗透釜1，渗透工作介质为二氧化碳，工作介质可循环利用。本装置凡与物料及C02接触的内壁、管道、管件均采用OCr 18Ni9不锈钢材质，
[0034]在渗透釜I釜底的超临界气体与渗透釜I顶部的超临界气体通过介解循环泵2的循环使得渗透釜I中的超临界气体在整个釜中分布均匀，不会造成渗透釜I釜底的气体密度与渗透釜I釜顶的气体密度不相等的现象，能使超临界气体在物料中的渗透比较均匀，物料的渗透效果好。
[0035]多个渗透釜I可并联操作，装置的渗透压力和温度均为自动控制并可实现参数计算机远程监控，渗透釜I之间阀门切换为自动切换，工作过程中各渗透釜I的最高工作压力采用压力检测传感器、控制信号联锁多重方式控制及安全阀保护，安全可靠。
[0036]循环出气管3与介解循环泵2之间安装有循环出气阀31，循环进气管4连通至渗透釜I顶部，循环进气管4与介解循环泵2之间安装有循环进气阀41，循环出气阀31和循环进气阀41均电联至电控系统。
[0037]设置循环出气阀31和循环进气阀41，可以通过电控系统控制循环出气阀31和循环进气阀41的开合或关闭，实现自动控制，结构简单，精度好，操作简单，循环出气管3连通渗透釜I的底部，循环进气管4连通至渗透釜I顶部，可以将渗透釜I底部的工作介质沿循环出气管3输入循环进气管4，提高渗透釜I顶部的浓度，达到均衡渗透釜I内气体密度的效果。
[0038]渗透釜I包括釜体11、扣设并密封在釜体11顶部上的釜盖12，循环出气管3连通至釜体11的底部，在釜体11的底部设有加压泵入口 13，在釜体11顶部的侧壁上开设有最终排气口 15。
[0039]工作介质通过釜体11底部的加压泵入口 13进入釜体11内，工作介质在釜体11底部的气体浓度大于釜体11顶部的气体浓度，因此通过介解循环泵2的调整，达到调节釜体11内气体密度的效果，使整个物料的渗透效果好。
[0040]在釜体11的外壁上设有水循环箱5，水循环箱5上开设有进水口 51和出水口 52，进水口 51靠近釜体11底部，出水口 52靠近釜体11顶部。设置水循环箱5可以使热水或冷却水沿进水口 51注入，从出