氨基酸促进二氧化碳水合物形成动力学研究

发布时间：2022-08-02 12:18

　　CO2水合物相关技术的研究与发展,未来将有可能为人类解决多种问题,如全球变暖等。相比于其他传统分离回收CO2的技术,通过形成水合物来实现CO2捕捉与封存的方法具有设备投资小、工艺简单、成本相对低廉等优点。然而水合物的形成动力学缓慢,并且需要在低温高压条件下进行。解决该问题最有效的方法之一就是在水合物反应体系中添加促进剂,目前应用较为广泛的CO2水合物促进剂是一些表面活性剂类促进剂,但该类促进剂的使用会使得水合物在分解过程中产生大量泡沫,并且该类促进剂主要来源于石油化工产品,对环境会产生一定的危害性,因此本研究从绿色环保角度出发,采用天然氨基酸作为CO2水合物促进剂,研究的主要内容如下:（1）通过对比20种天然氨基酸促进CO2水合物生成的效果发现,蛋氨酸、半胱氨酸、异亮氨酸、色氨酸在浓度为0.2 wt%时具有很好的促进效果,最高储气量分别为356、351、334、356 mg/g。对于苏氨酸、缬氨酸二者在低浓度时没有促进效果,但在浓度为1 wt%时具备促进CO2水合物形成的能力,最高储气量分别为124、168 mg/g。（2）首次系统的阐述了构效关系、旋光性、对称性对CO2水合物促进效果... 

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 气体水合物简介
    1.2 半笼型水合物简述
    1.3 水合物研究国内外现状
    1.4 气体水合物应用技术
        1.4.1 水合物法储运天然气
        1.4.2 二氧化碳的分离与捕捉
        1.4.3 海水淡化
        1.4.4 水合物储冷
    1.5 水合物生成理论
        1.5.1 水合物诱导时间
        1.5.2 水合物成核
        1.5.3 水合物驱动力
        1.5.4 水合物成核速率
    1.6 水合物生成强化技术
        1.6.1 物理强化技术
        1.6.2 化学强化技术
    1.7 研究内容及创新点
第二章 20种天然氨基酸溶液中二氧化碳水合物特性
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验原料及仪器
        2.1.2 实验装置
    2.2 实验步骤
        2.2.1 水合物形成动力学研究
        2.2.2 储气量计算方法
    2.3 实验结果和分析
        2.3.1 纯水体系
        2.3.2 20种天然氨基酸水溶液体系
        2.3.3 氨基酸溶液浓度二氧化碳水合物动力学影响
        2.3.4 氨基酸溶液浓度对诱导时间t_i和t_(90)时间影响
        2.3.5 氨基酸溶液促进二氧化碳水合物生成循环性能研究
    2.4 本章小结
第三章 氨基酸溶液促进二氧化碳水合物形成动力学研究
    3.1 实验材料
    3.2 构效关系分析
        3.2.1 氨基酸中同分异构体对促进效果的影响
        3.2.2 氨基酸中碳链长度对促进效果的影响
        3.2.3 氨基酸中氨基和羧基分别对促进效果的影响
        3.2.4 氨基酸的旋光性对促进效果的影响
        3.2.5 氨基酸的对称性对促进效果的影响
    3.3 表面张力分析
        3.3.1 实验步骤
        3.3.2 实验结果和分析
    3.4 氟元素的影响
    3.5 本章小结
第四章 氨基酸促进二氧化碳水合物动力学条件优化
    4.1 实验原料及仪器
    4.2 温度对氨基酸促进体系的影响
    4.3 溶解度对二氧化碳水合物反应的影响
    4.4 盐溶液对氨基酸促进体系的影响
    4.5 干碱(DHPC)法吸收CO_2实验
        4.5.1 实验步骤
        4.5.2 DHPC材料的表征
        4.5.3 结果与讨论
    4.6 水合物法与其它方法捕捉CO_2的效率对比
    4.7 本章小结
结论
参考文献
附录1 65种除氨基酸外分子实验结果一览表
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3668509