結(jié)合水合物生成機(jī)理研究甲烷在水中的溶解度

【摘要】： 本文結(jié)合水合物生成機(jī)理研究甲烷在水中的溶解度。研究內(nèi)容主要包括文獻(xiàn)綜述、實(shí)驗(yàn)裝置建立、模型參數(shù)估計和模型考核、溶解度計算4個部分。 文獻(xiàn)綜述部分綜述了水合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用、關(guān)聯(lián)氣體溶解度的方法以及低溫中壓下甲烷在水中的溶解度的研究現(xiàn)狀。 實(shí)驗(yàn)裝置部分介紹了實(shí)驗(yàn)流程、主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計與選型、實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。重點(diǎn)闡述了高壓釜、緩沖罐、氣體壓縮機(jī)、數(shù)控低溫恒溫槽的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)測定了純水中甲烷水合物生成動力學(xué)數(shù)據(jù)。 水合物生成動力學(xué)模型參數(shù)估計部分獲得了臨界晶核中的籠形數(shù)和動力學(xué)參數(shù)的最優(yōu)解。動力學(xué)模型的考核部分初步考察了參數(shù)估計值的可靠性。考察結(jié)果表明：參數(shù)估計值可以較好地描述水合物生成過程中氣相壓力的變化趨勢。 溶解度計算部分分別用動力學(xué)模型和狀態(tài)方程法計算出各組實(shí)驗(yàn)條件下甲烷在水中的溶解度。比較兩者發(fā)現(xiàn)：動力學(xué)模型計算出的溶解度比狀態(tài)方程法計算出的溶解度高出約17.6～33.4％。結(jié)合水合物生成機(jī)理，用逸度和相平衡的知識對結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。 【關(guān)鍵詞】：溶解度 甲烷 水合物 動力學(xué) 平衡
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：O621.1
【目錄】：

• 前言7-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-27
• 1．1 水合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用9-14
• 1．1．1 水合物發(fā)展史9
• 1．1．2 水合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)9-12
• 1．1．2．1 水合物的結(jié)構(gòu)9-10
• 1．1．2．2 水合物的性質(zhì)10-12
• 1．1．3 水合物的應(yīng)用12-14
• 1．1．3．1 潛在能源12
• 1．1．3．2 水合物技術(shù)12-14
• 1．2 氣體溶解度研究現(xiàn)狀14-27
• 1．2．1 引言14
• 1．2．2 影響氣體溶解度的因素14-15
• 1．2．3 理論基礎(chǔ)及氣體溶解度關(guān)聯(lián)技術(shù)15-21
• 1．2．3．1 Henry定律及Krichevsky-Kasarnovsky方程15-16
• 1．2．3．2 狀態(tài)方程法16-19
• 1．2．3．3 氣體溶解度的填充水合模型19-21
• 1．2．4 實(shí)驗(yàn)研究方法21-22
• 1．2．5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)象解釋22-27
• 第二章 甲烷水合物生成動力學(xué)模型27-31
• 2．1 引言27
• 2．2 甲烷水合物生成動力學(xué)模型27-31
• 2．2．1 生成機(jī)理27-29
• 2．2．2 動力學(xué)方程29-31
• 第三章 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過程31-38
• 3．1 實(shí)驗(yàn)流程31
• 3．2 主要設(shè)備的設(shè)計與選型31-37
• 3．2．1 高壓釜31-33
• 3．2．2 緩沖罐33-34
• 3．2．3 氣體壓縮機(jī)34-36
• 3．2．4 低溫恒溫槽36
• 3．2．5 溫度壓力采集系統(tǒng)36-37
• 3．3 實(shí)驗(yàn)過程37
• 3．4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容37-38
• 第四章 參數(shù)估計及模型的考核38-55
• 4．1 動力學(xué)方程的轉(zhuǎn)換38-40
• 4．2 參數(shù)估計40-44
• 4．2．1 臨界晶核中的籠形數(shù)估計40-43
• 4．2．2 速率常數(shù)估計43-44
• 4．3 動力學(xué)模型的考核44-55
• 第五章 溶解度計算55-64
• 5．1 引言55
• 5．2 動力學(xué)模型計算溶解度55-58
• 5．3 狀態(tài)方程法計算溶解度58-60
• 5．4 討論60-64
• 第六章 結(jié)論64-65
• 符號表65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71-72
• 致謝72

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