石英砂中水合物法儲存二氧化碳的靜態(tài)實驗研究
發(fā)布時間:2021-10-30 18:26
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。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。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。本文在孔徑分別為26.7nm、13.8nm的石英砂中進行二氧化碳水合物的生成與分解實驗研究。在1.8L的不銹鋼反應(yīng)釜中進行恒容實驗研究,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℃。在整個實驗過程中,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氣體的摩爾數(shù),根據(jù)段振豪等人的研究成果計算水合物生成前二氧化碳溶解度的變化,據(jù)此計算得出實驗中二氧化碳水合物的儲氣量?讖綖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...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
氣體水合物低溫試驗系統(tǒng)
氣體水合物試驗系統(tǒng)實物圖
2.4.2氣態(tài)二氧化碳的量隨時間的變化根據(jù)圖2.5中溫度、壓力的數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)內(nèi)二氧化碳氣體的摩爾數(shù)隨時間的變化曲線,如圖2.9所示︵一。任︾二2000400060008000 t(min)圖2.9二氧化碳氣體摩爾數(shù)隨時間變化的曲線 Fig.2.9ThemoleofC02gasehangesastime在水合物生成之前,二氧化碳的摩爾數(shù)發(fā)生變化是因為水中二氧化碳的溶解度發(fā)生了變化。在600分鐘左右水合物開始生成,二氧化碳的摩爾數(shù)急劇下降。在系統(tǒng)穩(wěn)定于0.5℃期間,二氧化碳摩爾數(shù)的擾動小于l%,可以不予考慮。系統(tǒng)中二氧化碳有三種存在形態(tài):氣體游離態(tài)、作為溶解于水中的溶質(zhì)存在和形成水合物的化合態(tài)。游離態(tài)二氧化碳的摩爾數(shù)為n:;水中溶解二氧化碳的摩爾數(shù)為nd;生成水合物二氧化碳的摩爾數(shù)為nh。總的二氧化碳的摩爾數(shù)為n。計算二氧化碳氣體溶解度的方法僅適用于系統(tǒng)中沒有二氧化碳水合物生成的情況。在水合物生成的過程中,系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)水合物完全生成之后,由于本實驗中氣體過量,水被完全消耗,所以系統(tǒng)中只有水合物化合態(tài)和氣體游離態(tài)兩種形式的二氧化碳。在二氧化碳水合物生成前
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國二氧化碳減排及利用技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 羅金玲,高冉,黃文輝,霍達,王彥寧. 資源與產(chǎn)業(yè). 2011(01)
[2]二氧化碳水合物生成過程的強化方法研究進展[J]. 李菊,劉妮,軒小波,劉道平. 環(huán)境保護科學(xué). 2010(03)
[3]水合物法高效儲存二氧化碳氣體的實驗研究[J]. 劉妮,劉道平,謝應(yīng)明. 中國電機工程學(xué)報. 2009(14)
[4]二氧化碳海洋封存的研究進展[J]. 李洛丹,劉妮,劉道平. 能源與環(huán)境. 2008(06)
[5]CO2減排及封存利用技術(shù)概況及發(fā)展[J]. 李現(xiàn)勇. 電力設(shè)備. 2008(05)
[6]二氧化碳氣體水合物生成特性的實驗研究[J]. 劉妮,張國昌,R E 羅杰斯. 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2007(04)
[7]二氧化碳水合物最新研究進展[J]. 肖楊,劉道平,謝應(yīng)明,樊燕,鐘棟梁. 天然氣地球科學(xué). 2007(04)
[8]封閉系統(tǒng)中多孔介質(zhì)甲烷水合物的CT實驗研究[J]. 蒲毅彬,吳青柏,蔣觀利. 地球科學(xué)進展. 2007(04)
[9]二氧化碳的捕獲和封存技術(shù)進展[J]. 黃斌,劉練波,許世森. 中國電力. 2007(03)
[10]多孔介質(zhì)體系中甲烷水合物生成動力學(xué)的模擬實驗[J]. 陳強,業(yè)渝光,劉昌嶺,刁少波,張劍. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2007(01)
博士論文
[1]基于水合物技術(shù)的模擬電廠煙氣中二氧化碳捕獲研究[D]. 李士鳳.大連理工大學(xué) 2010
本文編號:3467210
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
氣體水合物低溫試驗系統(tǒng)
氣體水合物試驗系統(tǒng)實物圖
2.4.2氣態(tài)二氧化碳的量隨時間的變化根據(jù)圖2.5中溫度、壓力的數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)內(nèi)二氧化碳氣體的摩爾數(shù)隨時間的變化曲線,如圖2.9所示︵一。任︾二2000400060008000 t(min)圖2.9二氧化碳氣體摩爾數(shù)隨時間變化的曲線 Fig.2.9ThemoleofC02gasehangesastime在水合物生成之前,二氧化碳的摩爾數(shù)發(fā)生變化是因為水中二氧化碳的溶解度發(fā)生了變化。在600分鐘左右水合物開始生成,二氧化碳的摩爾數(shù)急劇下降。在系統(tǒng)穩(wěn)定于0.5℃期間,二氧化碳摩爾數(shù)的擾動小于l%,可以不予考慮。系統(tǒng)中二氧化碳有三種存在形態(tài):氣體游離態(tài)、作為溶解于水中的溶質(zhì)存在和形成水合物的化合態(tài)。游離態(tài)二氧化碳的摩爾數(shù)為n:;水中溶解二氧化碳的摩爾數(shù)為nd;生成水合物二氧化碳的摩爾數(shù)為nh。總的二氧化碳的摩爾數(shù)為n。計算二氧化碳氣體溶解度的方法僅適用于系統(tǒng)中沒有二氧化碳水合物生成的情況。在水合物生成的過程中,系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)水合物完全生成之后,由于本實驗中氣體過量,水被完全消耗,所以系統(tǒng)中只有水合物化合態(tài)和氣體游離態(tài)兩種形式的二氧化碳。在二氧化碳水合物生成前
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國二氧化碳減排及利用技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 羅金玲,高冉,黃文輝,霍達,王彥寧. 資源與產(chǎn)業(yè). 2011(01)
[2]二氧化碳水合物生成過程的強化方法研究進展[J]. 李菊,劉妮,軒小波,劉道平. 環(huán)境保護科學(xué). 2010(03)
[3]水合物法高效儲存二氧化碳氣體的實驗研究[J]. 劉妮,劉道平,謝應(yīng)明. 中國電機工程學(xué)報. 2009(14)
[4]二氧化碳海洋封存的研究進展[J]. 李洛丹,劉妮,劉道平. 能源與環(huán)境. 2008(06)
[5]CO2減排及封存利用技術(shù)概況及發(fā)展[J]. 李現(xiàn)勇. 電力設(shè)備. 2008(05)
[6]二氧化碳氣體水合物生成特性的實驗研究[J]. 劉妮,張國昌,R E 羅杰斯. 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2007(04)
[7]二氧化碳水合物最新研究進展[J]. 肖楊,劉道平,謝應(yīng)明,樊燕,鐘棟梁. 天然氣地球科學(xué). 2007(04)
[8]封閉系統(tǒng)中多孔介質(zhì)甲烷水合物的CT實驗研究[J]. 蒲毅彬,吳青柏,蔣觀利. 地球科學(xué)進展. 2007(04)
[9]二氧化碳的捕獲和封存技術(shù)進展[J]. 黃斌,劉練波,許世森. 中國電力. 2007(03)
[10]多孔介質(zhì)體系中甲烷水合物生成動力學(xué)的模擬實驗[J]. 陳強,業(yè)渝光,劉昌嶺,刁少波,張劍. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2007(01)
博士論文
[1]基于水合物技術(shù)的模擬電廠煙氣中二氧化碳捕獲研究[D]. 李士鳳.大連理工大學(xué) 2010
本文編號:3467210
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