微气泡法天然气水合物快速生成特性研究

GIEC OpenIR > 中国科学院广州能源研究所

	微气泡法天然气水合物快速生成特性研究
	林于拉
导师	冯自平
	2006-06-08
学位授予单位	中国科学院广州能源研究所
学位授予地点	广州能源研究所
学位名称	硕士
关键词	微气泡快速生成天然气水合物生成动力学模型
摘要	天然气水合物是水和天然气在高压低温下形成的类冰结晶化合物。目前水合物领域的研究热点之一是天然气水合物储运技术，即以天然气水合物的形式存储和运输天然气。天然气水合物的快速生成技术作为天然气水合物储运技术中最关键的一部分，同时也是其他天然气水合物应用技术的基础。作者自行设计、搭建了一套天然气水合物快速生成实验系统，该系统利用射流器产生微气泡增大气液接触面积，促进水合物的快速生成，并且通过射流器的自吸功能建立气体循环回路，提高气体的利用率。通过在液体循环回路上设置换热器可以及时把水合物生成过程中所释放的热量及时地排走，避免了不能及时传热对水合物生成速度的影响。实验证明，该系统可以在几分钟之内生成天然气水合物，非常有效地缩短了水合物的生成诱导期。本文研究了静态混合器对水合物生成系统的影响，结果表明，系统安装了静态混合器后，反应釜内的气泡直径变小，诱导期明显缩短，但是由于背压增大，吸气量明显下降，从而导致水合物的单位时间内的气体消耗率减小。本文在压力2.5~3.5Mpa，温度为3.1~9.5℃的范围内研究天然气水合物的生成特性，结果表明，压力、过冷度、气体循环流量对水合物生成速度由促进作用，液体流量对水合物生成速度几乎没有影响。本文应用气泡—晶体模型预测本系统中水合物的生成速度。该模型认为水合物的生成过程是一个与受气液传质控制的晶体生长过程。水合物的生成速度可以用气体浓度驱动力和单位体积的传质系数来表示。水合物生成的驱动力是实验工况下的气体溶解度与在实验压力、水合物平衡温度下气体溶解度之差。通过查阅有关喷射反应器气液传质特性的文献，结合本系统的实际情况，用表观气体速度获得单位体积气液传质系数的关联式。结果表明，该模型可以很好地预测水合物的生成速度。
页数	77
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.giec.ac.cn/handle/344007/3957
专题	中国科学院广州能源研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	林于拉. 微气泡法天然气水合物快速生成特性研究[D]. 广州能源研究所. 中国科学院广州能源研究所,2006.

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