不同季铵盐作用下的CO2水合物相平衡

CO₂气体水合物形成热力学性质是实施海水淡化、沼气纯化、碳捕集和封存、能源利用、天然气储存等技术的关键。采用恒容温度搜索法,在温度272.75~294.35 K,压力0.35~4.50 MPa的范围内,探究了四种季铵盐促进剂对CO₂气体水合物相平衡的影响。结果表明,相同条件下,季铵盐作用下CO₂水合物的相平衡温度由高到低分别为：四丁基氟化铵（TBAF）>四丁基溴化铵（TBAB）>四丁基氯化铵（TBAC）>苄基三乙基氯化铵（TEBAC）。基于Clausius-Clapeyron方程,计算了不同体系的相变潜热,探讨了其对水合物稳定性的影响。可以看出,水合物的相平衡压力对数与温度倒数呈线性关系,其中,TBAF、TBAB作用下的CO₂水合物相变潜热相接近且明显高于其他季铵盐,说明其促进效果最好,所对应的水合物生成条件也最为温和。利用Chen-Guo模型,结合PR状态方程和改进Joshi经验活度模型,分别计算了TBAF、TBAB、TBAC和TEBAC作用下CO₂水合物热力学相平衡数据,计算结果与实验数据吻合良好,最大平均相对误差为7.50%。     

主动遥感探测海底可燃冰的正演研究

本文提出利用光学成像干涉技术主动遥感探测可燃冰的温度、压强、浓度物理量。通过光纤将海面上波长为1.65μm的激光传输到海底,激发海底可燃冰,将CH4发射的1.65μm附近相距很近的10条谱线用光纤收集传回到海面上,经过成像干涉系统,在CCD相机上得到5条成像干涉条纹,选择两条相邻干涉条纹的灰度值,利用"转动谱线测温法"和洛伦兹线型即可获得海底可燃冰CH4的温度、压强、浓度等参量。实验得出CH4的正演成像干涉图,并得到CCD上的电子计数1.68×105远远大于拟用CCD噪声400e,系统的最大信噪比为291,窄带干涉滤光片可在16°视场内区分CH4的10条目标谱线,CH4的温度和浓度探测精度分别为1K和3%。研究表明,该成像干涉系统可用于遥感探测海底可燃冰。     

重量法测定合质金中金的含量

试样经王水分解、过滤、调节pH值、水合肼选择性还原后,采用重量法测定合金中金元素的含量,测定范围1%~90%。该方法具有回收率高,操作简单,重现性好等优点。     

Improving the gas recovery and separation efficiency of a hydrate-based gas separation

Efficient gas recovery and separation in a hydrate-based system was investigated for a model gaseous mixture of R22 and nitrogen. The formed hydrate settled in the recovery vessel; excess water was recycled and the hydrate was subsequently decomposed by releasing pressure from the vessel. The gas uptake rate of R22 gas from the vapor phase and the gas recovery rate from the hydrate were determined from hydrate formation and decomposition, respectively. The gas recovery rate of R22 gas gradually increased with time. On the contrary, the nitrogen gas recovery rate was a maximum in the initial stage of hydrate decomposition. A high separation factor (S.F.) was achieved by first separating the N₂-rich gas generated during initial hydrate decomposition. An efficient hydrate-based gas separation and recovery process is proposed.     

二氧化碳水合物浆在圆管中的流动特性

实验研究了固相分数为8.2%～23.1%的CO₂水合物浆在内径为8 mm的圆管中的流动特性。结果发现水合物浆在管内的流动压降随着流速的增加而增大。当流速低于0.60 m·s^-1时,浆体流变指数小于1,且随着固相体积分数的增大而减小,CO₂水合物浆为H-B流体,其表观黏度随着流速的增大而减小,呈剪切变稀特性。剪切速率为600 s^-1时,CO₂水合物浆的表观黏度为8.5～10.6 mPa·s。实验得到了CO₂水合物浆的流变特征参数及其流变方程,可为CO₂水合物浆的流动及其应用研究提供理论指导。     

水合对硝基苯酚的热色性研究

对硝基苯酚是没有热色性的物质,本工作在水溶液中合成了水合对硝基苯酚,且培养出单晶。该结晶水合物表现出可逆的热色性,当加热到140℃时,它会由橙红色变为明亮的红色;随着温度缓慢降低,其颜色也恢复为原来的橙红色。差示扫描量热法(DSC)分析证实了这一观察到的现象。热重分析(TG)测试显示该结晶水合物颜色的变化是由于水合和失水而导致的。     

大体积混凝土的温控施工技术措施

分析大体积混凝土结构产生裂缝的原因,提出防止大体积混凝土出现裂缝的措施.     

水射流破碎联合CO2置换开采天然气水合物新工艺及实验研究

本文对目前开采天然气水合物的5种方法进行了归纳总结,重点分析了CO₂置换开采以及固体开采法,并通过分析这2种开采方法的优劣势,提出了水射流冲蚀、破碎海洋天然气水合物储层联合CO₂置换开采天然气水合物的新思路。水射流冲蚀、破坏水合物储层后形成的采空区能为CO₂提供更好的储藏空间并提高其与储层的作用面积,提高置换效率;封存的CO₂水合物也可以提高水合物储层的稳定性,具有良好的互补效应。实验结果表明,在整个置换过程中,含采空区储层CH₄置换率为24.3%,CO₂封存率为22.1%;完整储层CH₄置换率为15.3%,CO₂封存率为20.9%,置换率提升约59%,封存率提升约5.7%。采空区的作用主要体现在提升水合物置换介质的注入量上。     

Quantitative analysis of CO2 hydrate formation in porous media by proton NMR

Gas hydrate is a nonstoichiometric crystal compound formed from water and gas. Most nonvisual studies on gas hydrate are unable to detect how much water is converted to hydrates, and thus, the hydrate stoichiometry calculations are inaccurate. This study investigated the CO₂ hydrate formation process in porous media directly and quantitatively. The characteristics of the time-variable consumption of hydrate formation indicated a two-stage formation, hydrate enclathration and continuous occupancy. The enclathration stage occurred in the first 20 min of the formation when considerable heat is released. The continuous occupancy stage lasted longer than the hydrate enclathration because the empty cages in previously formed hydrates would also be occupied. The higher formation pressures can accelerate water consumption and increase cage occupancy. The compositions of completely formed CO₂ hydrates at 2.7, 3.0, and 3.3 MPa and 275.15 K were determined as CO₂·6.90H₂O, CO₂·6.70H₂O, and CO₂·6.49H₂O, respectively.     

甲烷水合物热稳定性的研究

研究了在阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)体系中甲烷水合物在冰点以下的常压分解规律。研究结果表明,静态下生成的甲烷水合物较动态下的分解速度低;在262·15~268·15K在之间,甲烷水合物的分解速度随着温度的降低而升高;在此范围以外,甲烷水合物的分解速度随着温度的降低而降低;在262·15~272·15K之间存在最低分解速度,其中在268·15K,甲烷水合物的分解速度最低。利用外推法计算268·15K时甲烷水合物完全分解需要25d,说明水合物的自我保存性质对气体水合物储运技术具有重要意义。