甲烷水合过程热质强化实验研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoxz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水合物法天然气储存技术可实现在中温段(约273 K)和相对温和压力(P=3~10 MPa)的工况条件高密度储存天然气。为了解决甲烷水合物生长动力学相对缓慢的问题,以及实现更低工况压力下高密度储存天然气目标,本文着眼于传热强化与传质强化两方面,对甲烷水合物生长的传热传质双强化效应和双重传质强化效应进行了系统研究。向静态0.03wt%SDS溶液甲烷水合体系中加入两种疏水泡沫金属(铝/铜,其对应孔隙率分别为72.8%或95.0%),研究表明,在诱导成核结束后15 min内储气过程中:(1)疏水涂层存在下,疏水泡沫铝-SDS溶液复合体系与泡沫铝-SDS溶液复合体系相比储气量最高可提升38.7%,储气工况压力可降低约1 MPa,说明疏水泡沫铝具有更好的传质强化效应;(2)疏水泡沫铝和疏水泡沫铜的加入可分别将静态SDS溶液体系的储气量最高提升87.1%和26.2%,并促使工况压力较低体系进行甲烷水合过程:首先,疏水泡沫铝/铜+空气复合导热系数分别为4.716 W/(m·K)和2.205 W/(m·K),均比纯水导热系数0.58W/(m·K)大,其加入可强化甲烷水合物生长传热过程;其次,疏水泡沫金属中的疏水涂层使液相表面收缩,为甲烷在液相中的运动提供通道,强化甲烷水合物生长传质过程。因而疏水泡沫金属对于甲烷水合体系具有传热传质双强化效应。向高孔隙率疏水泡沫铜骨架中填充干水介质,其首次储气以及二次循环储气的储气量基本保持一致。然而干水体系高度分散结构不利于体系热量快速传导,其导热系数与水溶液相比下降了36%,因而疏水泡沫铜对干水体系水合储甲烷的促进作用不如泡沫铜。本文考察亮氨酸干溶液(亮氨酸+干水)对甲烷水合过程的影响:亮氨酸溶液可以将甲烷气以“甲烷气泡”的形式分散到水中-“分散甲烷气”,干水将水溶液以“硅包水”结构分散到气相中-“分散水”,二者共同作用达到双重传质强化的效果。研究表明亮氨酸干溶液的最佳亮氨酸浓度为0.5 wt%,诱导成核结束后100 min储气量可达159.61 V/V,与相同工况条件下干水体系相比提升超过10%。通过本文对静态甲烷水合物生长过程的传质传热双强化效应和双重传质强化效应的研究,水合物法甲烷储存性能进一步提升,可为水合物储气的工业化应用提供指导。
其他文献
人眼内流动的房水对维持人眼正常的生理功能具有非常关键的作用,一旦房水流出受阻,便会导致眼内压升高,进而形成青光眼等眼科疾病。因此,研究人眼的房水动力学机制对探索人眼
互联网的出现和普及给用户带来便利的同时产生了大量的信息。为了帮助人们做出提供选择快速决策,推荐系统需要收集用户的历史数据进行建模分析,来实现推荐服务。矩阵分解推荐
目的近年来由副溶血性弧菌引起的食品安全恶性事件频发,已经成为了我国首要的食源性致病菌,因此建立对副溶血性弧菌的快速检测方法,对实施食品安全监控,预防由副溶血性弧菌引
近年来,随着我国经济的迅猛发展,温饱已经不是关键,而食品安全逐渐成为人们日益关注的热点,与此同时当下社会中的食品卫生检测手段已无法达到目前时代进步发展对技术的要求,
昆明版《中央日报》作为国民党中央直辖党报,在当时的云南新闻界产生了较大影响。该报创刊于全面抗战时期,既是战时历史的重要叙述者,又是中央在昆的喉舌,其无论是人员构成还
搅拌槽在化工、矿业、医药、石油、造纸、食品、废水处理等领域中应用广泛,它是由槽壁、槽底、内构件、电机、减速器、搅拌器、搅拌轴等组成的旋转机械设备,其功能是通过电机
以全智能化变电站为标志的智能电网工程在我国已经进入全面建设阶段,但真正可以实现全智能化的500kV智能变电站仍然是少数。五家变电站是黑龙江500kV环网结构、“北电南送”
浙西南遂昌-大柘地区位于华夏地块东缘,境内岩层主要为古元古代八都群。八都群主要由一套变泥质、杂砂质碎屑沉积岩组成,为华夏地块内部目前时代最老、变质程度最深、构造演
自助行李托运智慧机场服务的重要组成部分,也是对旅客便捷出行的重要保障。自助行李托运系统需要对旅客放入的行李根据民航法规与承运方要求进行适运性检测,而点云能够较为直
电液位置伺服控制系统由于自身的动力密度大、负载能力强等优点,在工业生产、航空航天等各个领域中得到了广泛的应用。其中用于实现控制策略的电液伺服控制器对系统的控制性