瓦斯水合分離過程傳熱與反應耦合特征研究.pdf

1、瓦斯水合反應過程傳熱與反應是控制反應速率、提高水合物產量的技術關鍵。因此，本文在國內外諸多學者研究的基礎上，通過不同促進劑濃度水合反應實驗體系，揭示了瓦斯水合過程溫度場分布與促進劑配比、水合反應速率、體系產熱等影響因素相互關系，建立瓦斯水合反應過程傳熱與反應兩者耦合關系的數(shù)學模型。本文研究成果對后續(xù)相關研究具有重要科學意義和應用價值。
　　利用配備陣列式溫度傳感器的水合反應裝置，在氣相初始壓力5MPa、溶液及環(huán)境初始溫度1℃條件下

2、進行3種體系（①含THF與空白體系;②THF/SDS復配中優(yōu)選SDS濃度體系;③THF/SDS復配中優(yōu)選THF濃度體系）瓦斯水合反應實驗。研究表明:(1)促進劑(SDS、THF)濃度對瓦斯水合反應體系各層面溫度場溫度分布及水合反應熱具有一定影響。(2)相同反應體系瓦斯水合反應過程中上層溫度場溫度上升速率最快，下層溫度場速率上升最慢。(3)不同促進劑復配溶液中，通過SDS優(yōu)選體系研究發(fā)現(xiàn)，在其濃度為0.5mol/L時，體系產熱速率最高，平

3、均溫度值最大，瓦斯水合反應量較其他體系多，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，體系產熱速率最高，平均溫度值最大，瓦斯水合反應量較其他體系多，作用效果最好。(4)THF/SDS復配溶液改善了瓦斯水合分離過程熱力學條件，提高了氣-水轉化率，影響了不同水合體系溫度場分布。(5)基于實驗研究，建立了不同SDS濃度促進劑作用下瓦斯水合反應傳熱與反應耦合模型，為后續(xù)水合物深入研究及相關參數(shù)修正做了鋪墊。
　　論