為進(jìn)一步探明攪拌對甲烷水合物生成和分解動(dòng)力學(xué)特性的影響,借助容積約為522mL,最高操作壓力21MPa的高壓全透明反應(yīng)釜裝置,開展了不同攪拌條件下甲烷水合物的生成、分解和漿液流動(dòng)實(shí)驗(yàn),得到了攪拌對水合物生成量、生長速率和分解速率的影響規(guī)律,基于攪拌電機(jī)扭矩值分析了不同攪拌速率下水合物漿液的流動(dòng)特性。攪拌電機(jī)型號(hào)ViscoPakt Rheo-57,帶有扭矩測量功能,測量最大范圍57N·cm,精度±0.04N·cm。結(jié)果表明:在水合物開始快速生成的前期,水合物的最大生成量、最大生長速率及平穩(wěn)生長速率都隨攪拌速率的增大而增大,進(jìn)一步驗(yàn)證了傳質(zhì)是控制水合物生成過程的首要因素;在水合物分解階段,攪拌能提高水合物顆粒的分散性,促進(jìn)分解氣的運(yùn)移產(chǎn)出;此外,不同攪拌速率下,水合物漿液的電機(jī)扭矩隨著水合物體積分?jǐn)?shù)的增大都呈現(xiàn)先保持平穩(wěn)再逐漸增大最后劇烈波動(dòng)的規(guī)律,由此得到了水合物漿液攜帶固相顆粒的臨界體積分?jǐn)?shù)。研究結(jié)論在一定程度上揭示了水合物的生長和分解機(jī)理,為動(dòng)力學(xué)預(yù)測模型研究提供了參考。

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【部分圖文】：

本文將攪拌作為一個(gè)關(guān)鍵因素，重點(diǎn)分析攪拌速率對水合物成核和生長過程的影響以及攪拌與否對水合物塊分解的作用，同時(shí)分析不同攪拌速率下水合物漿液的流動(dòng)特性。實(shí)驗(yàn)方法大致可以概括為：反應(yīng)釜清洗干燥；反應(yīng)單元注水密封置換掉空氣；室溫下通入純度99.999%的甲烷氣體升壓；檢查氣密性；開啟水....

圖1高壓全透明水合物反應(yīng)釜外觀圖圖3扭矩測量儀

圖2高壓全透明水合物反應(yīng)釜流程圖由于水合物生成后會(huì)引起攪拌扭矩增大，電機(jī)負(fù)荷增強(qiáng)，本實(shí)驗(yàn)中為了保護(hù)攪拌系統(tǒng)，設(shè)置了最大扭矩值15N·cm，實(shí)驗(yàn)過程中超過該值以后，攪拌自動(dòng)停止。實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)入水合物分解階段時(shí)，電機(jī)都是停止工作的，因而都沒有攪拌作用。當(dāng)分解進(jìn)行到一定程度以后，可以手....

圖4所示為誘導(dǎo)期和最大生成量隨攪拌速率的變化，取值為表1中相同攪拌速率下各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。水合物開始生成時(shí)壓力5.81～6.48MPa，溫度0.8～3.9℃。誘導(dǎo)期隨攪拌速率的變化趨勢如圖4所示，可以看出隨著攪拌速率的增加，誘導(dǎo)期并沒有表現(xiàn)出一定的變化趨勢。這說明攪拌的擾動(dòng)作....

本文編號(hào)：4008803