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复杂流体体系化学热力学性质的研究具有重要的理论和实际应用意义。本文在此方面开展了一些研究,主要研究内容和结果如下:
1.建立了高压相平衡测定装置。在35.0℃、45.0℃、55.0℃和不同压力下,测定了CO2在NaCl、KCl、CaCl2及其混合盐水溶液中的溶解度。结果表明,CO2的溶解度随压力的增加而增大,随温度的升高而降低,盐的加入引起较强的盐析效应,明显降低了CO2的溶解度,CO2的溶解度随盐浓度的增大而大幅降低。
2.在35.0℃、75.0℃和不同压力下,测定了CO2在不同地层水样品(A1、B5、C1)中的溶解度。结果表明,CO2的溶解度随压力的增加而增大,随温度的升高而降低,在相同温度和压力下,CO2在不同水样中的溶解度不同,溶解度由大到小的顺序为C1、B5、A1。
3.在35.0℃、45.0℃和不同压力下,测定了CO2和N2混合气体与水、浓度为5.0 wt%的NaCl+KCl+CaCl2(重量比率=1:1:1)混合盐水溶液相平衡时气相和液相各组分的浓度。研究表明,CO2和N2混合气体在水、混合盐水溶液中的浓度随其在气相中的浓度增加而增加,N2的溶解度比CO2的溶解度小得多。在相同的条件下(气相中气体比例),CO2和N2在水中的溶解度随压力的增加而增大,随温度的升高而降低。混合盐的加入对CO2、N2混合气体在纯水中的溶解度引起了较强的盐析效应。
4.根据Peng-Robinson状态方程和盐析系数理论公式,计算了CO2和N2混合气体在水中的溶解度,计算值和实验值误差不大;预测了不同比例的CO2、N2、O2混合气体在水和NaCl水溶液中的溶解度。