石英砂中水合物法儲存二氧化碳的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來溫室效應(yīng)以及氣候變化對人類生產(chǎn)、生活的影響日益加劇，以二氧化碳為主的溫室氣體減排已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　 水合物法儲存二氧化碳是解決這一問題的一種引人關(guān)注的方法，氣態(tài)的二氧化碳與液態(tài)水在一定的溫度、壓力條件下生成固態(tài)的水合物，從而達(dá)到固定二氧化碳，減輕溫室效應(yīng)的目的，該技術(shù)具有耗能少、儲存氣體時間很長等優(yōu)點(diǎn)。目前水合物法儲存二氧化碳還處于研究階段，有一些問題亟待解決：二氧化碳水合物儲氣量受多孔介質(zhì)粒徑大小的影響等。<

2、br>　　 本文在孔徑分別為26.7nm、13.8nm的石英砂中進(jìn)行二氧化碳水合物的生成與分解實(shí)驗(yàn)研究。在1.8L的不銹鋼反應(yīng)釜中進(jìn)行恒容實(shí)驗(yàn)研究，系統(tǒng)的初始狀態(tài)均為壓力3.6MPa，溫度25℃，降低溫度至0.5℃，水合物開始生成，待系統(tǒng)穩(wěn)定后升高溫度至25℃。在整個實(shí)驗(yàn)過程中，采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將反應(yīng)系統(tǒng)溫度T、壓力P隨時間的變化情況記錄于電腦中。根據(jù)化工熱力學(xué)中PR狀態(tài)方程計算出二氧化碳?xì)怏w的摩爾數(shù)，根據(jù)段振豪等人的研究成果計算水合

3、物生成前二氧化碳溶解度的變化，據(jù)此計算得出實(shí)驗(yàn)中二氧化碳水合物的儲氣量。孔徑為26.7nm石英砂中，1m3的石英砂中可以儲存64.4m3標(biāo)準(zhǔn)狀況的二氧化碳?xì)怏w，實(shí)驗(yàn)中瞬時最大生成速率為0.0457mol/min，瞬時最大分解速率為0.1071mol/min，平均生成速率為0.001703mol/min，平均分解速率為0.01195mol/min。孔徑為13.8nm石英砂中，1m3的石英砂中可以儲存118.8m3標(biāo)準(zhǔn)狀況的二氧化碳?xì)怏w，實(shí)

4、驗(yàn)中瞬時最大生成速率為0.0422mol/min，瞬時最大分解速率為0.1091mol/min，平均生成速率為0.001803mol/min，平均分解速率為0.01039mol/min。通過不同孔徑之間儲氣量的比較得出：孔徑大小對二氧化碳水合物的儲氣量產(chǎn)生影響，在多孔介質(zhì)孔徑范圍為13.8nm至26.7nm之間時，粒徑越小，儲氣量越大。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，粒徑為13.8nm石英砂中1m3石英砂中可儲存標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下118.8m3的