超声波悬浮TBAB溶液液滴表面半笼型水合物生长过程研究

利用超声波悬浮技术将四丁基溴化铵(TBAB)溶液液滴悬浮,观测了不同TBAB质量分数(15%、20%、25%)时的水合物生长过程,并与悬挂液滴进行了对比。实验发现,超声波悬浮的液滴处于快速旋转状态,液滴呈扁球状,水合物生长速率较快,但当液滴中含有气泡时生成水合物的诱导时间延长。总结出超声波悬浮状态下TBAB水合物生长方式可以分为两大类：由内而外,由外而内。由外而内又可以分为单平顶式、双平顶式和包裹式。建立悬浮液滴和悬挂液滴的传热模型,通过对比发现,超声波可以加快悬浮液滴的传热效率,加速水合物的生成和生长。该实验为观测水合物生长提供了一种新的方法。     

水合物法分离烟气中二氧化碳的实验研究

本实验利用TBAB,也就是四丁基溴化铵作为促进剂,进行了水合物法分离烟气中的二氧化碳。通过这一实验,探讨了TBAB浓度对水合物生成过程的影响,以及实验条件的影响,并提出二级水合物/膜分离流程。     

小通道内TBAB溶液水合物生成实验研究

小通道内TBAB(四丁基溴化铵)水合物晶体微观生成过程研究对水合物浆体安全流动和堵塞机理研究具有参考意义。文中选用内径为3 mm的石英管作为测试管道,利用工业显微镜对在小管道中形成的水合物晶体进行观察和记录,分析了在同一过冷度下(Δt=17℃)质量分数和流量对TBAB水合物形貌、生长速率及堵塞时间的影响。结果表明:在过冷度相同时水合物形貌主要受溶液质量分数影响,水合物晶体的致密度和透光度随质量分数的增加而增大;质量分数增加到25%后,质量分数的增加对水合物生长速率不再有明显的促进作用;受管径限制,径向方向水合物生长速率会先降低再趋于平稳;流动时所产生的剪切力使得水合物晶核剥落形成新的成核点,流量的增加大大缩短了水合物成核时间和堵塞时间。     

饱和溶液对天然气水合物影响的实验研究

水合物生成速度及储气量严重制约着天然气以水合物形式储运的发展。为提高其生成速度及储气量,采用饱和溶液提供晶种代替水合物晶核自发形成的方式,研究了不同饱和度CuSO_4溶液、MgSO_4溶液及去离子水在8.45MPa,温度分别为3,5,8℃条件下对天然气水合物生成速度及储气量的影响。由结果可知:饱和溶液可以促进天然气水合物生成。相同实验条件下,CuSO_4饱和溶液生成水合物的储气量是去离子水的7倍,MgSO_4饱和溶液生成水合物的储气量是去离子水的7.2倍,水合物在饱和溶液中的生成速度也明显提高。饱和溶液中天然气水合物生成的初始阶段主要受饱和溶液结晶作用影响,降低温度可以改变水合物的平衡压力,影响水合物的平均生成速度,但对水合物初期的生成速度影响不大。     

一种新型储氢方法——水合物储氢的研究概况与发展方向

指出了氢能对人类可持续发展的重要意义,介绍了一种新型的储氢方法——采用水合物储存氢气的方法,主要从Ⅰ型、Ⅱ型、H型、半笼形等不同的储氢水合物结构展开论述,介绍了国内外采在水合物储氢方面的研究进展。这门技术还达不到实用的储氢密度,还处于起步研究阶段,不同研究者的研究结果有很大差异,所以为了提高这门技术还有很多工作有待进行。最后,从3个方面指出了今后应该进一步开展研究的重要内容。     

四丁基溴化铵-四氢呋喃系蓄冷水合物

基于二元工质水合物相对单一工质水合物在蓄冷特性方面的优越性,在水合物客体组分总质量分数为31.4%的条件下,实验研究了四丁基溴化铵(TBAB)-四氢呋喃(THF)混合水合物蓄冷特性. 通过改变TBAB-THF组分配比,考察了水合物的诱导时间、近似相变温度、蓄冷面积及释冷面积的变化. 结果表明,TBAB-THF系中TBAB浓度减少使诱导时间增长、温度突变点降低、近似相变温度降低,从而减小了水合物在生长阶段的蓄冷面积,缩短了分解阶段的分解完成时间;TBAB浓度在25.7%~27.4%时,相变温度在6.3~8.0℃之间,与空调冷冻水相近,且释冷面积相对其他浓度较高,可作为蓄冷空调的良好介质.     

海水体系碳酸钠水合物结晶形成过程研究及应用

海水淡化副产浓海水中含有大量的化学资源,将浓海水增浓精制可以得到高浓度的盐水,得到的高浓度盐水可以作为氨碱法纯碱生产的原料。采用等温法测定了0℃时Na₂CO₃-Na₂SO₄-Na Cl-H₂O四元体系相平衡溶解度数据,绘制了相图并对其进行了分析。研究表明,0℃时该体系生成1个等温共饱点和3个结晶区,其中Na₂CO₃·10H₂O结晶区面积较大,可用于碳酸钠水合物法增浓海水的工艺研究。物料守恒计算得出,该技术可使浓海水增浓80.56%,浓缩后氯化钠的浓度为原浓海水的5.14倍。碳酸钠水合物法增浓盐水用于纯碱生产的原料,可以减少原有纯碱生产工艺的化盐过程,有利于实现副产浓海水利用的最大化。该技术为浓海水高效综合利用提供理论和数据支持。     

添加水合物促进二氧化碳水合物生成的实验研究

水合物法分离、封存二氧化碳,是减少温室气体排放的有效方法之一。今在专门设计的水合物形成实验装置上,研究了二氧化碳水合物初始生成相平衡条件及其影响因素。分别在纯水中加入2.5%、6%和12.5%体积比的水合物晶块进行水合物的生成实验,发现当加入量为6%体积比以上时,不但可以缩短水合物初始形成时所需要的诱导时间,还可以大大降低过冷度,最低可使其在接近相平衡点的状态下生成水合物。而当加入量为2.5%体积比时,与未加入时相同,没有降低过冷度或缩短诱导时间的作用。本研究结果可用于缩短水合物生成时的诱导时间和降低装置的耐压极限,并提示为防止天然气管道中的水合物的重复堵塞问题,应尽可能彻底清除管道中的水合物残余物。     

四丁基溴化铵-二氧化碳-水体系半笼水合物相平衡数据的测定

水合物相平衡数据是利用水合物捕集二氧化碳的基础数据,利用定容逐步加热的方法测量了四丁基溴化铵-二氧化碳-水三元体系水合物的相平衡数据,实验测量的压力和温度分别为1.0-4.3 MPa,282.75-292.15 K,四丁基溴化铵水溶液的质量分数为5％ -30％.实验结果表明:在一定的温度条件下,与纯水中二氧化碳水合物形...     

甲烷水合物分解实验

在体积10 L的静态反应器中研究了水合物分解动力学,考察了储存温度和水合物量等因素对水合物分解的影响。实验结果表明,水合物在273.15 K以下时存在一种异常的自我保护效应,其在268.05 K时分解速度最慢;而水合物的储运压力与储罐中的水合物量有关,当储罐容积一定时,分解压力随着储罐中水合物量的增加而增加,但水合物的分解百分比随着水合物量的增加而减少;最后提出了在一定压力下储运水合物的方法。以期为水合物法固态储存气体技术的工业化应用提供实验数据和理论依据。     

多孔载体海绵对CH4-N2-O2瓦斯气体水合分离影响（英文）

The findings were presented from laboratory investigations on the hydrate formation and dissociation processes employed to recover methane from coal mine gas.The separation process of coal mine methane(CMM) was carried out at 273.15K under 4.00 MPa.The key process variables of gas formation rate,gas volume stored in hydrate and separation concentration were closely investigated in twelve THF-SDS-sponge-gas systems to verify the sponge effect in these hydrate-based separation processes.The gas volume stored in hydrate is calculated based on the measured gas pressure.The CH4 mole fraction in hydrate phase is measured by gas chromatography to confirm the separation efficiency.Through close examination of the overall results,it was clearly verified that sponges with volumes of 40,60 and 80 cm 3 significantly increase gas hydrate formation rate and the gas volume stored in hydrate,and have little effect on the CH4 mole fraction in hydrate phase.The present study provides references for the application of the kinetic effect of porous sponge media in hydrate-based technology.This will contribute to CMM utilization and to benefit for local and global environment.     

笼形水合物研究与应用

介绍笼形水合物的晶体结构、性质,同时简要讨论了水合物实验和理论研究,评述了甲烷水合物作为一种潜在能源的价值;并对水合物技术的应用领域和前景进行了综述。     

(NH4)2C2O4·H2O和NH4HC2O4·0.5H2O 单晶的培养研究

利用六次甲基四胺缓慢水解产生的NH3和草酸反应,扩散法培养出(NH4)2C2O4·H2O和NH4HC2O4·0.5H2O两种单晶.     

笼形水合物及水合物技术现状及展望

简要介绍了笼形水合物概念及水合物研究史。阐述了水合物的3种晶体结构以及客体分子对晶体结构的影响，讨论了密度、热导率等物性，评述了水合物生成条件和生成机理方面的研究成果。着重介绍了水合物技术在水溶液浓缩和海水淡化、气体混合物分离、气体储运、近临界和超临界萃取、生物蛋白酶提取等主要领域中的应用状况。     

水合氯醛结晶工艺的研究

研究了水合氯醛结晶工艺 ,当等摩尔的三氯乙醛和水混合 ,萃取剂氯仿加入量2 5%～ 35% ,加入的温度 4 0～ 50℃ ,在结晶前期加入结晶改良剂HS时 ,产品结晶时间和烘干时间缩短一半 ,产率 84 %、纯度 99 5%。     

笼型水合物研究进展

介绍了笼型水合物研究的历史和现状,包括结构与性能、对石油天然气工业的影响、作为潜在能源的巨大优势、可形成新的化工分离技术及对地球环境的负面作用等方面。并提出了应当引起重视的研究领域。     

Experimental measurements and thermodynamic modelling of hydrate phase equilibrium conditions for CF4+TBAB aqueous solutions

Abstract

In this study, CF₄ hydrate dissociation conditions in the presence of different TBAB aqueous solutions with the concentrations of 0.05, 0.10, 0.20, and 0.3 mass fractions were experimentally measured. Measurements were performed using a high pressure equilibrium cell with an approximate inner volume of 40?cm³. Hydrate measurements were performed in the temperature and pressure ranges of (273.8–285.6) K and (1.03–11.57) MPa, respectively. The results show that TBAB aqueous solutions with the concentration of 0.05, 0.10, and 0.20 (mass fractions) do not have a major promotion effect on the CF₄ hydrate phase equilibrium. However, the aqueous solution with 0.30 mass fraction TBAB exhibited a significant promotion effect on CF₄ hydrate formation. The model of Chen and Guo (1998) and Joshi et al. (2012) were used to estimate the hydrate dissociation conditions. The errors between the experimental and calculated data resulted in acceptable absolute relative deviations (ARD%) below 0.1%.     

Phase equilibria of methane/TBAC mixed hydrates in the presence of produced water

Produced water (PW) is a by-product and one of the major pollutants from the oil and gas industry. PW contains various pollutants and must be treated as per environmental regulations before its disposal or reuse. Thus, it presents a substantial economic and ecological problem in the oil and gas industry. Currently, there is ongoing research on various methods to treat PW efficiently. Hydrate-based water desalination is one of the promising technologies. There is a continuing effort to identify a suitable hydrate former that can enhance the commercial feasibility of the process. This study investigates tetra-n-butyl ammonium chloride (TBAC) + methane as a potential clathrate former. The hydrate equilibrium temperatures of the mixed hydrates (TBAC + methane) are significantly higher at a given pressure than methane hydrates, suggesting the suitability of mixed hydrates for process development. There was a significant increase in the phase equilibrium temperature at 5 wt.% TBAC in the presence of PW compared to deionized water (DI), but the effect faded away as TBAC concentration increased in the solution. This can be attributed to a higher amount of chloride ions as the TBAC concentration is increased. These results elucidate the necessity to optimize the TBAC concentrations to develop an efficient hydrate desalination process for higher saline concentrations.     

TBAB和CP双添加剂水合物法分离烟气中的CO2

在四正丁基溴化铵（TBAB）和环戊烷（CP）双添加剂体系下进行了一级水合物法分离烟气中CO2的研究。对比了纯体系和双添加剂体系对水合物生成过程及分离效果的影响。获得了合适的操作条件（温度276.15 K,压力2.0～3.3 MPa）、初始液气比（0.78）、添加剂浓度（CP体积分数为0.6%）。在合适条件下,双添加剂体系相比纯TBAB体系水合过程的载气量达至1.5～2.0倍,剩余气相中CO2摩尔分数由17%降至7%,去除率由40%～50%上升到60%～70%。实验表明,双添加剂体系在水合物法CO2分离技术的分离效果及节能方面存在潜力,为工业化水合物法净化烟气提供了参考和标准。