TBAB Semi-Clathrate Hydrate Formation and its Application in CO2Separation from CO2/CH4Mixture Gases

水合物法气体分离技术是一种新型的CO2分离方法，不同的分离条件对CO2气体分离的效果影响显著。四丁基溴化铵(TBAB)的添加能显著改善CO2/CH4混合气水合物的相平衡条件，促进CO2水合物的生成。作者主要研究在质量浓度为40%的TBAB水溶液体系中，压力为3.2MPa下，不同过冷度及气水比例的条件对CO2/CH4混合气水合物的生成过程及CO2的分离效果的影响规律。实验结果表明，当压力为3.2MPa时，气水比越小，CO2分离效果越好。同时，存在最佳的过冷度使得反应过程中气体消耗量最大以及CO2分离效果最好，而且CO2分离效果并非与过冷度完全成正比。当气水比为0.54，过冷度为6K时，反应结束后气相中CH4的摩尔比例为81.59%，CO2的摩尔比例为18.41%，CO2气体分离系数为4.43，CO2分离效果最好

Effects of type A Molecular Sieve on THF Hydrate and Methane

目前,基于水合物的新技术开发,不仅在能源、环保领域迅速发展,而且在其他一些领域也发展很快,如何能有效提高水合物的生成速率，提高水合物的含气量是目前亟待解决的问题。 本文采用加入3A型分子筛和5A型分子筛作为促进剂来研究四氢呋喃（THF）水合物和甲烷水合物的生成以及分解过程，用显微镜观测研究单个分子筛上水合物的生成以及分解规律和形态特征，分别从微观角度和宏观角度来研究A型分子筛对水合物生成及分解过程的作用。 结果表明，3A分子筛在THF水合物的生成过程中有很明显的促进作用， 3A分子筛的存在能诱发水合物的成核，促进THF水合物的生成，提高THF水合物的生长速率；有3A分子筛存在时，THF水合物晶体的生长速率介于0.01μm～0.05μm/s之间；相对于无3A分子筛存在的体系，THF水合物晶体的生长速率提高约0.004μm/s；在相同条件下，THF水合物晶体长成后大晶体还会发生部分变化和重组。同时， 3A分子筛的加入能够显著降低四氢呋喃水合物的分解温度，降低的幅度约为0.6℃。加入3A分子筛后，在不同温度下THF水合物界面的生长速度都具有一致的规律，而且生长速度随温度变化不大，界面最大生长速度大概为1.1µm/s，且界面生长速度随着反应进行而慢慢降低。 甲烷水合物生成实验结果表明，在温度为1℃，压力为8.3Mpa时，单独加入A型分子筛能使纯水在相同条件下生成甲烷水合物，而且生成过程相对比较平稳，温压变化都不明显，且含气率也随加入分子筛的量有很大变化；适量的在2000ppm的SDS溶液中加入A型分子筛能使生成的甲烷水合物含气率比单纯的SDS溶液有所增加，增加量最大为31％左右，同时不适量的加入反而会使生成甲烷水合物的含气率降低。 本论文的成果对研究纳微尺度下水合物的生长和分解特性，开发吸附-水合相互耦合强化的气体储存和分离技术，强化毫-纳尺度下耦合过程的具有重要意义,从而促进水合物气体储存等技术的工业应用

Research progress in hydrate-based carbon dioxide separation from natural gas/biogas

The present situation and research of thermodynamics and kinetics on hydrate-based carbon dioxide separation from the biogas or natural gases are introduced in this paper. On the basis of previous researches, future development ideas and key items are pr

碳纳米管和碳纳米管-四氢呋喃水合物的储氢特性

研究了单壁碳纳米管（SWNTs）干法储氢和碳纳米管（SWNTs）-四氢呋喃（THF）水合物法储氢的过程.结果表明,实验所用的SWNTs在16.5 MPa压力下,温度为0.5℃时,氢气的吸附存储量为0.75%（质量分数）,经浓酸处理后,氢气的存储量可以达到1.15%,SWNTs-THF水合物法储氢量为0.37%,与碳纳米管干法储氢相比,储氢量有所降低

不同浓度TBAB半笼型水合物法分离沼气中CO2过程的研究

沼气是含CO2和CH4的混合气,它的利用需要去除杂质CO2。四丁基溴化铵（TBAB）半笼型水合物法分离CO2是一种新型分离技术。研究了在不同TBAB水溶液浓度体系中,摩尔比为50：50的CH4/CO2混合气水合物在277 K和5 MPa条件下的生成过程及CO2的分离效果。结果表明,当TBAB水溶液质量浓度为0.79%和1.57%时,水合物生成过程存在“二次生成”现象。当TBAB的浓度为0.79%和2.91%时,气体消耗量为0.42 mol,大于其它的TBAB水溶液浓度条件下体系的气体消耗量。综合得出,CO2分离效果并非与TBAB水溶液浓度呈比例,而是存在一个最佳的TBAB浓度最适宜CO2气体的分离。在实验条件下,当TBAB水溶液质量浓度为1.57%时,有效反应时间最短且CO2分离效果最好

CO2 Removal from Simulated Biogas Using Semi-Clathrate Hydrates of Different Concentration Tetra-n-Butyl Ammonium Bromide Aqueous Solutions

Semi-clathrate hydrates of tetra-n-butyl ammonium bromide （TBAB） offer potential solution for CO2 separation from biogas. In this work, binary CO2/CH4 gas hydrate formation processes in different concentration TBAB aqueous solutions were examined under 2

细砂沉积物中水合物生成过程研究

本实验采用甲烷和混合气体(CH_4:91.85%,C_2H_6:5.09%,C_3H_8:3.06%)作为气源,利用自制实验系统研究在不同的温度和压力条件下,水合物在不同粒径分布的沉积物体系(150~250和250~380μm)中的生成过程.结果表明,水合物在沉积物中的生成速率与沉积物粒径、气源组分、孔隙水盐度以及温度压力条件都有关系.在沉积物+盐水体系里,混合气生成水合物的诱导时间非常短,反应体系达到水合物生成条件时,沉积物内便开始有水合物生成,而且初始阶段的水合物生成速率比较大.温度压力对水合物生成过程规律影响不明显,在不同的沉积物体系中,混合气水合物的生成过程可以分为3个阶段,即快速反应阶段、反应平稳阶段和尾声阶段.在相同的沉积物体系中,相同的初始压力下,甲烷水合物的转化率随着温度的上升而降低.粒径介于250~380μm的沉积物体系内甲烷水合物的转化率要大于粒径介于150~250μm的沉积物体系中甲烷水合物的转化率.但是两种粒径的沉积物体系中,混合气水合物的转化率结果相差不大

基于水合物技术分离天然气/沼气中CO_2的研究进展

对目前基于水合物技术分离天然气或者沼气中CO2的研究进行了总结,从热力学方面和动力学方面概括已有的研究进展,并对未来的发展提出了一些展望和思路

Research Progress on Methane Hydrate Formation Kinetics in Porous Media

Natural gas hydrate is a clean and efficient energy source and it was found abundantly in natural sediment pores under the deep sea. Gas hydrate also can be used as a means of gas storage and separation technology. Therefore, hydrate formation in porous

碳纳米管-水合物法储甲烷性能研究

单壁碳纳米管由于其本身的多孔特性能成为甲烷等清洁气体的良载体,同时水合物法储气也是有效安全输运甲烷的新兴技术手段。本文分别研究了单壁碳纳米管干法和水合物法两种方法储存甲烷的过程及机理,并对两种方法储气效果进行了比较。结果表明,单壁碳纳米管在8.9 MPa的压力下,温度为0.5℃时,干法储甲烷的质量分数为2.79%,碳纳米管-水合物法储甲烷的质量分数为5.11%,储气量提高80%;在干法储甲烷的过程中,吸附过程很不稳定,会伴随有脱附现象的产生,而碳纳米管-水合物法储甲烷的过程相对比较稳定