不同濃度聚乙烯醇對甲烷水合物分解作用的分子動力學(xué)模擬

【摘要】：采用分子動力學(xué)方法,模擬了273.15K下聚乙烯醇(PVA)對甲烷水合物的分解作用.研究發(fā)現(xiàn),PVA濃度為2.7wt%時,水分子始終在其平衡位置附近波動,擴散系數(shù)僅為1.04×10-11m2/s;PVA濃度為5.2wt%時,水合物籠型結(jié)構(gòu)坍塌,水分子以液態(tài)水的形式存在,甲烷分子從孔穴中逸出,聚乙烯醇的羥基在分子內(nèi)部形成氫鍵,形成團簇,產(chǎn)生空間位阻,阻止了水分子再生成水合物,水分子的擴散系數(shù)1.61×10-9m2/s;PVA濃度為7.6wt%時,甲烷水合物周圍有部分籠型結(jié)構(gòu)被破壞,部分甲烷分子從孔穴中逸出,水分子擴散系數(shù)為3.55×10-10m2/s.得出聚乙烯醇對甲烷水合物的分解作用大小為:5.2wt%7.6wt%2.7wt%,為PVA溶液促進甲烷水合物分解實驗研究提供參考. 【作者單位】： 華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院傳熱強化與過程節(jié)能教育部重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 聚乙烯醇 甲烷水合物 分子動力學(xué)模擬 分解
【基金】：國家重大科技專項(No.2008ZX05026-004-06) 華南理工大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(No.2009ZM0185) 中國科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心開放基金(No.080757)資助項目
【分類號】：O632.3
【正文快照】： 天然氣水合物是天然氣與水在高壓低溫下形成的一種籠型化合物,其中水分子(主體分子)通過氫鍵相互作用構(gòu)成主體晶格,天然氣分子(客體分子)填充在水分子構(gòu)成的晶穴中,主客體分子之間存在范德華相互作用[1].自1934年,Hammersdhmidt發(fā)現(xiàn)天然氣管道堵塞是由于水合物的存在,如何抑

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