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乙烯水合物生成动力学研究

乙烯水合物的生成条件非常特殊,它在常规气相区域、近临界区域和超临界区域都能够生成水合物。在超临界条件下,乙烯水合物的生成行为有其特殊性。基于乙烯水合物能在超临界条件下生成而开发的超临界水合萃取技术具有广阔的应用前景。本文通过乙烯在纯水中的水合物生成动力学实验对乙烯在不同条件下的水合物生成动力学行为进行了研究。实验测定了乙烯在常规气体、近临界、超临界三种不同条件下的31组水合物生成动力学数据和4组乙烯溶解度数据。实验温度范围为5.57~15.42℃,压力范围为2.033~6.020MPa。实验结果表明:乙烯水合物生成的溶解、成核、生长的进行是一连续的过程,诱导过程不明显甚至消失;常规条件下的乙烯动力学为一光滑连续的曲线,在较低温度和较高压力下会有二次成核现象;近临界条件下乙烯生成水合物频繁出现二次成核现象;超临界条件下的乙烯由于其特殊的性质而使生成动力学行为变得更加复杂。比较了甲烷和常规气体乙烯水合物生成在溶解速率、成核、生长过程  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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超临界乙烯水合萃取及其数学模型的研究

超临界乙烯水合萃取技术是由水合物分离技术和超临界乙烯流体萃取技术藕合而成的一门新型的水溶液分离技术,其理论基础是水合物生成动力学理论和超临界流体萃取理论。目前国内外学者对于这两方面的研究较多,但是对于近临界或超临界条件下水合物生成的动力学行为及水合物生成对流体萃取过程的影响机制等研究报道甚少。论文在本实验室前期研究工作的基础上,着重对超临界乙烯水合萃取的理论基础和数学模型进行了深入研究。本论文设计了超临界乙烯条件下不同浓度甲醇溶液的乙烯水合物生成动力学实验,该实验同时也是超临界乙烯水合萃取实验。论文考察了超临界乙烯条件下乙烯水合物生成动力学行为,乙烯水合物生成动力学P-t曲线在开始阶段出现了先下降后突升的现象,而T-t曲线多次较大幅度地上下振荡,二次成核现象频繁出现。论文考察了超临界乙烯条件下,压力、温度和甲醇溶液对乙烯水合物生成的影响,压力的升高、温度的降低均促进了水合物的生长。甲醇是热力学抑制剂,实验发现甲醇水溶液高于一定浓...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学(北京)
中国石油大学(北京)

水合物法分离催化裂化干气实验研究及水合反应器初探

水合物法分离混合气作为一种新兴气体分离技术,与传统分离技术相比具有鲜明的优势性和广阔的应用前景。本文旨在利用该技术实现催化裂化干气的分离,对其中高附加值的乙烯组分进行回收利用,为此进行了大量的基础研究。主要内容包括:(1)采用恒温压力搜索法测定了乙烯及催化裂化干气在去离子水、聚乙烯苯磺酸钠(PSS)、木质素磺酸钠(So-Li)、异辛基葡糖苷(APG)四种工作液体系下水合物热力学生成条件。实验结果表明:三种表面活性剂对乙烯及催化裂化干气水合物生成条件影响不大,无明显抑制作用。(2)采用悬滴法对三种表面活性剂体系的气-液界面特性进行了测定,实验结果表明:与去离子水体系相比,三种表面活性剂体系下气-液界面张力均有降低,表面吸附自由能也随之降低,表明表面活性剂的加入利于气体在工作液中溶解吸收,可促进水合物的生成。三种表面活性剂体系相比,APG的促进作用更加显著。(3)测定了乙烯在去离子水、PSS、So-Li、APG四种工作液体系下水合物...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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氨基酸的反胶束水合萃取研究

反胶束体系是一种类生命环境介质,反胶束萃取技术是一种新型的、有发展前途的生物物质分离技术,广泛应用于生物物质活性控制及提取方面的研究。水合物生成对反胶束体系内生物质活性控制及提取具有重要意义,国外水合物界在这方面一直做着探索性的研究。国内还未有相关研究成果公开发表。基于以上考虑,本文通过研究反胶束体系中水合物的生成特性以及水合物生成对包含在AOT/异辛烷反胶束体系中氨基酸的提取效果,探讨了水合物形成对反胶束体系含水量的调节机理和氨基酸的提取机理,为开展水合物法生物质活性控制及反胶束水合萃取研究提供了理论依据。通过电导率法对反胶束体系含水量及稳定性测试,探讨了各因素对含水量的影响,并结合合理假设及理论推导建立了反胶束体系临界含水量与盐度相关联的数学模型。这对研究反胶束体系的性质及反胶束生物物质活性控制与提取具有指导意义。纯水体系和反胶束体系中乙烯水合物对比实验表明:两种体系中水合物生成动力学特性差异较大,反胶束体系中水合物生成的溶...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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水合物法提浓有机水溶液的基础研究

溶液的水合物提浓技术是水合物分离技术的一个重要分支。水合物法提浓过程类似于冷冻结晶过程,但要比冷冻结晶过程更加经济。其主要原因是水合物可以在高于水的冰点温度下生成,从而使能耗显著降低。目前国内外对水合物法提浓溶液的尝试性研究多集中于浓缩果汁方面,而对于有机水溶液的提浓报道很少。本文将对水合物提浓有机水溶液进行研究。水合物法提浓有机水溶液的理论基础是气体水合物在有机水溶液中的生成动力学行为。在乙烯的近临界条件下,实验测定了不同初始压力、温度和不同浓度乙二醇溶液的36组乙烯水合物生成动力学数据,以及各组实验进行至400分钟时液相中的乙二醇溶液浓度。考察了乙烯水合物在乙二醇稀水溶液中的生成行为,发现乙二醇溶液中的水合物生成行为与在纯水中相似,但是出现二次成核现象要比纯水中频繁的多。探讨了初始压力、温度以及乙二醇浓度对乙烯水合物生成行为的影响。发现高压和低温促进乙烯水合物生成,当压力高于4.0MPa时,二次成核的机率大大上升。乙烯水合物...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
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超临界流体水合物生成动力学及超临界水合萃取研究

水合物分离是基于水合物晶体中仅包含水和水合物形成物,且水合物形成物在晶体中的含量与原混合物不同的原理而发展起来的。该技术除了可以达到浓缩稀水溶液、海水脱盐淡化、分离气体混合物等目的外,还可和其它的分离技术结合在一起形成新的分离技术。超临界水合萃取技术就是由水合物分离技术和超临界流体萃取技术耦合而成的水溶液分离技术,其理论基础是超临界水合物生成/分解动力学及超临界流体萃取理论。本论文选取乙烯作为超临界水合流体,对超临界水合萃取的基础理论进行了研究。乙烯形成结构I水合物。论文用正交表设计了超临界条件和常规条件下不同浓度正丙醇溶液中各16组乙烯水合物生成动力学实验。用气相色谱分析了实验前后正丙醇溶液的浓度变化,结果表明水合物的生成提高了正丙醇溶液的浓度。实验还测定了3组高浓度(>10wt%)正丙醇水溶液中的乙烯水合物生成动力学数据。论文考察了乙烯水合物在不同条件下的生成动力学行为。实验发现,在超临界条件下,乙烯水合物生成动力学曲线在开...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>