本文關(guān)鍵詞：瓦斯水合分離過程傳熱與反應(yīng)耦合特征研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瓦斯水合反應(yīng)過程傳熱與反應(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。論文提供的大量珍貴的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、圖標(biāo)曲線、照片資料和研究成果,將為進(jìn)一步開展瓦斯水合反應(yīng)過程溫度場(chǎng)特征及熱量傳遞控制機(jī)理研究提供理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯水合物 促進(jìn)劑 傳熱與反應(yīng) 耦合模型
【學(xué)位授予單位】：黑龍江科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-15
• 1.1 研究背景12
• 1.2 目的和意義12-14
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及特色14-15
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容14
• 1.3.2 研究特色14-15
• 2 文獻(xiàn)綜述15-26
• 2.1 水合物概述15-19
• 2.1.1 氣體水合物概念15
• 2.1.2 氣體水合物結(jié)構(gòu)特征15-16
• 2.1.3 氣體水合物穩(wěn)定性16-18
• 2.1.4 氣體水合物物化性質(zhì)18-19
• 2.2 水合物研究進(jìn)展19-21
• 2.2.1 發(fā)現(xiàn)階段20
• 2.2.2 調(diào)研階段20-21
• 2.2.3 調(diào)查階段21
• 2.3 SDS/THF對(duì)瓦斯水合物形成影響研究現(xiàn)狀21-24
• 2.3.1 SDS對(duì)氣體水合物形成影響21-23
• 2.3.2 THF對(duì)氣體水合物生成影響23
• 2.3.3 SDS-THF協(xié)同作用對(duì)氣體水合物生成影響23-24
• 2.4 水合物形成過程溫度場(chǎng)特征相關(guān)研究24-25
• 2.4.1 理論研究24-25
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)研究25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 理論基礎(chǔ)26-33
• 3.1 水合物形成過程熱質(zhì)傳遞26-27
• 3.1.1 熱量傳遞理論26
• 3.1.2 物質(zhì)傳遞理論26-27
• 3.2 水合反應(yīng)熱理論模型27-30
• 3.3 水合物形成過程表面活性劑的影響30-31
• 3.3.1 表面活性劑概述30-31
• 3.3.2 表面活性劑對(duì)水合物形成影響31
• 3.3.3 表面活性劑促進(jìn)作用下水合物誘導(dǎo)時(shí)間計(jì)算模型31
• 3.4 水合生長(zhǎng)速率理論31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 瓦斯水合分離實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)33-39
• 4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)33-37
• 4.1.1 高壓水合反應(yīng)釜33-34
• 4.1.2 溫度調(diào)控與測(cè)定系統(tǒng)34-35
• 4.1.3 壓力調(diào)控與測(cè)定系統(tǒng)35-36
• 4.1.4 數(shù)字圖像攝錄系統(tǒng)36
• 4.1.5 氣相色譜分析系統(tǒng)36-37
• 4.1.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)過程37-38
• 4.2.1 溫度傳感器校正37-38
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料38
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟38
• 4.3 本章小結(jié)38-39
• 5 促進(jìn)劑對(duì)瓦斯水合反應(yīng)過程溫度場(chǎng)特征影響研究39-58
• 5.1 THF作用下CH_4水合過程溫度場(chǎng)特征39-44
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)體系概述39
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-41
• 5.1.3 溫度場(chǎng)特征結(jié)果分析41-43
• 5.1.4 THF作用機(jī)理分析43-44
• 5.2 THF/SDS對(duì)瓦斯水合過程溫度場(chǎng)影響44-56
• 5.2.1 含THF體系不同SDS濃度水合分離過程溫度場(chǎng)特征44-52
• 5.2.2 含SDS體系不同THF濃度水合分離過程溫度場(chǎng)特征52-56
• 5.3 結(jié)論56-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 6 瓦斯水合反應(yīng)過程傳熱與反應(yīng)模型58-67
• 6.1 水合過程傳質(zhì)傳熱機(jī)理概念模型58-60
• 6.1.1 水合過程傳質(zhì)機(jī)理概念模型58
• 6.1.2 水合過程傳熱機(jī)理概念模型58-59
• 6.1.3 傳熱傳質(zhì)關(guān)系59-60
• 6.2 瓦斯水合反應(yīng)過程生長(zhǎng)速率及溫度60-61
• 6.2.1 不同時(shí)間區(qū)間瓦斯水合反應(yīng)過程生長(zhǎng)速率60
• 6.2.2 不同時(shí)間區(qū)間瓦斯水合反應(yīng)過程溫度采集60-61
• 6.3 促進(jìn)劑THF/SDS條件下耦合動(dòng)力學(xué)模型研究61-65
• 6.4 結(jié)論65-66
• 6.5 本章小結(jié)66-67
• 7 結(jié)論與展望67-68
• 7.1 結(jié)論67
• 7.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 作者簡(jiǎn)介73-75
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集75

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