CO2法开发盐水体系天然气水合物的实验和动力学研究

来源 :第五届全国化学工程与生物化工年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxh1372226
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  本文利用自行设计的反应装置,考察了压力3.25MPa,温度分别为271.05K273.15K和275.05K时,CO2气体置换质量分数分别为0.5%和1.0%的NaCl体系中生成CH4水合物中CH4的置换过程。实验表明,低NaCI浓度下置换速率比高浓度下置换反应速率快。由于水合物相中静态水的存在,在置换反应过程中,CO2不但参与了与CH4水合物的置换反应,还有部分CO2与静态水结合生成CO2水合物,而导致CO2的消耗量大于CH4水合物的分解量。水合物相中的CH4分子可能主要占据小孔穴起稳定水合物晶体结构的作用,从而很难被置换出来。
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本论文在AMBER力场基础上,对1-乙基-3-甲基-咪唑乳酸盐分子中的联合原子力场进行了开发,主要包括扭曲角CT3-CT-OH-OH参数的修正。并运用分子动力学模拟的方法,采用NPT系综,在298K, latm下对256个离子对进行了计算,模拟时间为1 nm。计算密度值1.1818g/cm3,与实验值1.1513g/cm,吻合较好;由径向分布函数可以看出,[emim]中的H原子与[[lactate
旋转填料床内的湍流反应涉及在填料中流体流动与混合反应过程,针对两股无预混反应物料的湍流混合及反应进行了数值模拟研究。结果显示:计算过程收敛良好,流场合理,各组分浓度分布与公认的实验数据相符,模拟还考察了转速及初始浓度对分离因子的影响,模拟结果与相关文献的实验数据吻合良好。
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本文基于守恒定律建立的连续性方程、动量守恒方程、湍动能方程和成品油组分传递方程等数学模型,考察了不同成品油输送次序、输送管道长度、输送速度以及管道线路起伏等参数对混油段的影响,得到如下结论:采用数学模型模拟的混油段长度与依据传统经验公式的混油段长度进行了对比,结果是一致的,说明了采用的数学模型是有效的。
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文采用VOF界面追踪方法,模拟了气泡在[bmim]BF4和[bmim]PF6中的生成与脱离。在此基础上预测离子液体中气泡的上升。VOF法属于界面捕获类算法,该方法在欧拉网格系统上定义一个函数f(流体体积份额量),根据每个网格内所含某种物质的体积量来定义在此网格上的值,然后用体积跟踪的方法求解方程。
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