石英砂中水合物法储存二氧化碳的静态实验研究

发布时间：2021-10-30 18:26

　　近年来温室效应以及气候变化对人类生产、生活的影响日益加剧,以二氧化碳为主的温室气体减排已经成为人们关注的焦点。水合物法储存二氧化碳是解决这一问题的一种引人关注的方法,气态的二氧化碳与液态水在一定的温度、压力条件下生成固态的水合物,从而达到固定二氧化碳,减轻温室效应的目的,该技术具有耗能少、储存气体时间很长等优点。目前水合物法储存二氧化碳还处于研究阶段,有一些问题亟待解决：二氧化碳水合物储气量受多孔介质粒径大小的影响等。本文在孔径分别为26.7nm、13.8nm的石英砂中进行二氧化碳水合物的生成与分解实验研究。在1.8L的不锈钢反应釜中进行恒容实验研究,系统的初始状态均为压力3.6MPa,温度25℃,降低温度至0.5℃,水合物开始生成,待系统稳定后升高温度至25℃。在整个实验过程中,采用数据采集系统将反应系统温度T、压力P随时间的变化情况记录于电脑中。根据化工热力学中PR状态方程计算出二氧化碳气体的摩尔数,根据段振豪等人的研究成果计算水合物生成前二氧化碳溶解度的变化,据此计算得出实验中二氧化碳水合物的储气量。孔径为26.7nm石英砂中,1m3的石英砂中可以储存64.4m3标准状况的二氧化... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

气体水合物低温试验系统

气体水合物试验系统实物图

2.4.2气态二氧化碳的量随时间的变化根据图2.5中温度、压力的数据计算系统内二氧化碳气体的摩尔数随时间的变化曲线，如图2.9所示︵一。任︾二2000400060008000 t(min)图2.9二氧化碳气体摩尔数随时间变化的曲线 Fig.2.9ThemoleofC02gasehangesastime在水合物生成之前，二氧化碳的摩尔数发生变化是因为水中二氧化碳的溶解度发生了变化。在600分钟左右水合物开始生成，二氧化碳的摩尔数急剧下降。在系统稳定于0.5℃期间，二氧化碳摩尔数的扰动小于l%，可以不予考虑。系统中二氧化碳有三种存在形态:气体游离态、作为溶解于水中的溶质存在和形成水合物的化合态。游离态二氧化碳的摩尔数为n:;水中溶解二氧化碳的摩尔数为nd;生成水合物二氧化碳的摩尔数为nh。总的二氧化碳的摩尔数为n。计算二氧化碳气体溶解度的方法仅适用于系统中没有二氧化碳水合物生成的情况。在水合物生成的过程中，系统处于不稳定状态;当水合物完全生成之后，由于本实验中气体过量，水被完全消耗，所以系统中只有水合物化合态和气体游离态两种形式的二氧化碳。在二氧化碳水合物生成前

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3467210