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不同驱动力下瓦斯水合物生长过程Raman光谱特征
引用本文:张保勇,周泓吉,吴强,高霞. 不同驱动力下瓦斯水合物生长过程Raman光谱特征[J]. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(9): 2768-2773. DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2768-06
作者姓名:张保勇  周泓吉  吴强  高霞
作者单位:1. 黑龙江科技大学安全工程学院,黑龙江 哈尔滨 150022
2. 瓦斯等烃气输运管网安全基础研究国家级专业中心实验室,黑龙江 哈尔滨 150022
3. 黑龙江科技大学建筑工程学院,黑龙江 哈尔滨 150022
基金项目:国家自然科学基金项目,黑龙江省普通高等学校青年创新人才培养计划资助
摘    要:基于煤矿瓦斯(CH4∶C2H6∶N2=67.5∶22.5∶10)水合物相平衡曲线开展四种驱动力ΔP水合动力学实验,利用可见显微Raman光谱仪获取水合物生长过程光谱图,根据水合物相中C2H6 C-C键伸缩振动特征峰Raman位移确定了4组实验中水合物为sⅡ结构。基于van der Waals与Platteeuw模型获取瓦斯水合物生成过程中水合物相气体组分及水合指数变化规律。研究表明: 驱动力的大小影响水合物的稳定性,随着驱动力的增加,CH4相比C2H6逐渐占据更多的孔穴结构,CH4在水合物相内比例增加,水合物稳定性越强;瓦斯中N2,CH4和C2H6进入水合物孔穴优先级可以通过分子与水合物孔穴的直径比进行确定,分析认为在sⅡ水合物结构中小孔穴CH4优先级最高,大孔穴C2H6最高;基于瓦斯水合物稳定性,对水合物生长过程客体分子的物质传递规律进行描述,为瓦斯水合物的微观生长提供理论基础。

关 键 词:瓦斯水合物  Raman光谱  生长过程  物质传递  
收稿时间:2015-04-24

Raman Spectra Characteristics of Gas Hydrate Growth with Different Driving Forces
ZHANG Bao-yong,ZHOU Hong-ji,WU Qiang,GAO Xia. Raman Spectra Characteristics of Gas Hydrate Growth with Different Driving Forces[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2017, 37(9): 2768-2773. DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2017)09-2768-06
Authors:ZHANG Bao-yong  ZHOU Hong-ji  WU Qiang  GAO Xia
Affiliation:1. Department of Safety Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin 150022, China2. National Central Laboratory of Hydrocarbon Gas Transportation Pipeline Safety, Harbin 150022, China3. School of Architecture and Civil Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin 150022, China
Abstract:
Keywords:Gas hydrate  Raman spectra  Growth process  Material transfer
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