1.一种天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,包括反应釜、第一压力检测件、抽真空机构、注气机构、温度控制机构及称重搅拌机构;
所述反应釜具有一密闭的反应腔;
所述第一压力检测件用于检测所述反应腔内的气体的压力;
所述抽真空机构与所述反应腔连通、并用于对所述反应腔进行抽真空;
所述注气机构包括储气罐及气泵,所述气泵的进口与所述储气罐连通,所述气泵的出口与所述反应腔连通;
所述温度控制机构用于控制所述反应腔内的温度;
所述称重搅拌机构包括转动件、伸缩件、搅拌叶、扭矩检测件、筛板及重量检测件,所述转动件与所述伸缩件连接并用于驱动所述伸缩件的固定端转动,所述伸缩件的活动端经由所述扭矩检测件与所述搅拌叶固定连接,所述伸缩件的活动端还经由所述重量检测件与所述筛板可拆卸连接,所述筛板上开设有筛孔,所述扭矩检测件用于检测所述搅拌叶转动时所受到的扭矩,所述重量检测件用于检测所述筛板上的天然气水合物的重量。
2.根据权利要求1所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,所述转动件包括转动电机、外磁套筒及内磁棒,所述转动电机设置于所述反应腔外,所述转动电机的输出轴与所述外磁套筒连接、并用于驱动所述外磁套筒转动,所述内磁棒转动设置于所述反应腔内、并与所述外磁套筒相配合,所述内磁棒与所述伸缩件的固定端固定连接。
3.根据权利要求2所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,所述伸缩件为一微型气缸,所述微型气缸的缸体固定于所述内磁棒,所述微型气缸的输出轴经由所述扭矩检测件与所述搅拌叶固定连接,所述微型气缸的输出轴还与所述筛板可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,所述筛板上还固定有一连接头,所述连接头内形成有一中空腔,所述连接头的上端面上还开设有与所述中空腔连通的长形槽;
所述称重搅拌机构还包括连接杆,所述连接杆的一端固定于所述微型气缸的输出轴上,所述连接杆的另一端固定有一长形块,所述长形块可经由所述长形槽进入所述中空腔内、并可在所述中空腔内转动;
所述重量检测件为一压力传感器,所述压力传感器的固定端固定于所述长形块的上端面上,所述压力传感器的检测端用于与所述中空腔的内顶面抵接。
5.根据权利要求1所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,所述反应腔内还设置有液位检测件。
6.根据权利要求1所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,所述筛板上还开设有若干个过流孔,所述过流孔的孔径大于所述筛孔的孔径,各个所述过流孔的上端均连接有鸭嘴阀。
7.根据权利要求1所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,所述反应釜的侧壁上还嵌设有可视面板。
8.根据权利要求1所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,所述温度控制机构包括水浴锅及制冷器,所述水浴锅内用于装入制冷剂,所述制冷器用于对所述制冷剂进行温度控制,所述反应釜用于放入所述水浴锅内。
9.根据权利要求8所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,还包括升降机构,所述升降机构包括滑轮、线轮及吊绳,所述吊绳的一端绕设于所述线轮上,所述吊绳的中端绕设于所述滑轮上,所述吊绳的另一端与所述反应釜固定连接。
10.一种天然气水合物合成、分解和抑制模拟方法,适用于如权利要求1‑9中的任意一项所述的天然气水合物合成、分解和抑制模拟装置,其特征在于,包括如下步骤:S1、在反应釜内装入含有抑制剂的溶液;
S2、通过温度控制机构使反应釜内的溶液达到预设温度;
S3、通过抽真空机构抽离所述反应釜内的空气;
S4、通过气泵将储气罐内的甲烷气体通入反应釜内的溶液中、并通过气泵使反应釜内的气压保持在预设压力值;
S5、通过转动件带动搅拌叶转动,以使甲烷气体与反应釜内的溶液充分混合,在此过程中,通过扭矩检测件持续检测搅拌叶转动时所受到的扭矩力的大小;
S6、当搅拌叶转动时所受到的扭矩力增加量大于预设值时,表明反应釜内有天然气水合物形成,则通过伸缩件带动筛板从反应釜内的底端向顶端移动,当筛板脱离反应釜内的液面后,通过重量检测件检测筛板上的天然气水合物的重量并记录,之后通过伸缩件带动筛板返回反应釜内的底端;
S7、每间隔预设时间带动筛板向上移动到反应釜内液面的上方一次、通过重量检测件检测筛板上的天然气水合物的重量并记录,直到检测到的天然气水合物的重量不再增加为止;
S8、更改抑制剂的类型、抑制剂的浓度、反应釜内的气压预设值及反应釜内的溶液的预设温度值,重复步骤S2‑S7。