瓦斯水合分離過(guò)程傳熱與反應(yīng)耦合特征研究.pdf

1、瓦斯水合反應(yīng)過(guò)程傳熱與反應(yīng)是控制反應(yīng)速率、提高水合物產(chǎn)量的技術(shù)關(guān)鍵。因此，本文在國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)不同促進(jìn)劑濃度水合反應(yīng)實(shí)驗(yàn)體系，揭示了瓦斯水合過(guò)程溫度場(chǎng)分布與促進(jìn)劑配比、水合反應(yīng)速率、體系產(chǎn)熱等影響因素相互關(guān)系，建立瓦斯水合反應(yīng)過(guò)程傳熱與反應(yīng)兩者耦合關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。本文研究成果對(duì)后續(xù)相關(guān)研究具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　利用配備陣列式溫度傳感器的水合反應(yīng)裝置，在氣相初始?jí)毫?MPa、溶液及環(huán)境初始溫度1℃條件下

2、進(jìn)行3種體系（①含THF與空白體系;②THF/SDS復(fù)配中優(yōu)選SDS濃度體系;③THF/SDS復(fù)配中優(yōu)選THF濃度體系）瓦斯水合反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。研究表明:(1)促進(jìn)劑(SDS、THF)濃度對(duì)瓦斯水合反應(yīng)體系各層面溫度場(chǎng)溫度分布及水合反應(yīng)熱具有一定影響。(2)相同反應(yīng)體系瓦斯水合反應(yīng)過(guò)程中上層溫度場(chǎng)溫度上升速率最快，下層溫度場(chǎng)速率上升最慢。(3)不同促進(jìn)劑復(fù)配溶液中，通過(guò)SDS優(yōu)選體系研究發(fā)現(xiàn)，在其濃度為0.5mol/L時(shí)，體系產(chǎn)熱速率最高，平

3、均溫度值最大，瓦斯水合反應(yīng)量較其他體系多，作用效果最好;通過(guò)THF優(yōu)選體系研究發(fā)現(xiàn)，在其濃度為1mol/L時(shí)，體系產(chǎn)熱速率最高，平均溫度值最大，瓦斯水合反應(yīng)量較其他體系多，作用效果最好。(4)THF/SDS復(fù)配溶液改善了瓦斯水合分離過(guò)程熱力學(xué)條件，提高了氣-水轉(zhuǎn)化率，影響了不同水合體系溫度場(chǎng)分布。(5)基于實(shí)驗(yàn)研究，建立了不同SDS濃度促進(jìn)劑作用下瓦斯水合反應(yīng)傳熱與反應(yīng)耦合模型，為后續(xù)水合物深入研究及相關(guān)參數(shù)修正做了鋪墊。
　　論