在磁场作用下HCFC-141b制冷剂气体水合物的生成过程

通过实验发现不同直径的磁铁磁化铁丝后, 在反应器内形成的特殊的磁场会对HCFC-141b制冷剂气体水合物的生成过程产生显著的影响. 没有磁场作用时, 水合物只在水相中生成. 在磁场影响下, 水合物的生长方向发生改变, 可以先优先向水相或制冷剂相分别生长; 在特殊情况下, 水合物可以在制冷剂相的底部先生成; 水合物的生长区域可以扩展为在水与制冷剂两相中生长. 同时在磁场影响下, 引导时间极大地缩短, 可由9 h减小到最小40 min左右; 生成质量显著增多, 许多情况下水合率可以达到100%. 此外, 测出了磁场强度与引导时间和水合率的关系, 初步得到了一些规律.     

HCFC-141b致冷剂气体水合物结晶生成过程及其分形生长模型

通过对致冷剂HCFC-141b气体水合物结晶生成过程的显微观测研究,得到了水合物的结晶生成过程微观图像,认为水合物的生成是由于HCFC-141b致冷剂与水在过冷的条件下在界面接触处率先成核,成核诱导与致冷剂的扩散导致水合物不断长大,并呈现出枝状生长的现象.对水合物生成过程中不同阶段的图像进行维数计算,结果表明该水合物结晶生成过程初期属于分形生长,其生长的维数为1.52.应用分形理论,建立了HCFC-141b水合物结晶生长的RIN-DLA (Random Inducement Nucleation-Diffu-sion Limited Aggregation)模型,并对水合物的结晶生成过程进行了计算机模拟,计算并比较了实际图形和模拟图形的维数.     

十二烷基硫酸钠对甲烷水合物生成过程影响研究

根据甲烷水合物含气率高、分解速度慢等特性,提出利用高压注水技术和表面活性剂促进作用促使矿井瓦斯水合化以预防煤与瓦斯突出的思路。进行了3·6~12℃、7·82~12·26MPa条件下两种浓度体系(10mmol/L和0·3mmol/L)中十二烷基硫酸钠(SDS)对甲烷水合物作用效果的实验研究,结合水合物诱导时间、生成速度及含气率等计算对实验数据进行了分析,并运用表面张力法测得8℃时SDS溶液的临界胶束浓度(CMC)为2·5mmol/L。结果表明,高浓度体系对水合物生成速度、含气率的影响较之低浓度体系的更强,但是低浓度体系中水合物生成的诱导时间却较短,表面活性剂溶液浓度超过其CMC后对水合物的生成影响显著。     

超声波作用下天然气水合物的形成

实验搭建了一套高压条件下超声波作用于天然气水合物反应的装置系统，该系统中超声波的频率为20kHz，功率为0-150W可调。利用该装置研究了超声波对天然气水合物生成过程和引导时间的影响。实验发现声场中生成特征曲线诸如温度、压力、流量等随着时间的推迟与静态反应时不同，反应引导时间约缩短至静态时的1／6，分解后重新反应引导时间甚至缩短至静态的1／10。水合物成核速率提高是由于超声波提高了传质系数、成核点浓度和过饱和度，而降低了界面能。     

表面活性剂用于促进气体水合物生成研究的进展

天然气水合物被誉为21世纪最具商业开发前景的战略资源,其特殊的笼形晶体结构具有巨大的储气能力,被认为是高效的气体储存器,为气体储运技术提供了一种新思路。本文汇总了通过添加表面活性剂促进气体水合物生成的研究报道,总结了不同表面活性剂如：十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等对水合物生成促进的具体影响,阐述了表面活性剂作用于水合物生成的机理,认为采用多种添加剂复合的方式可弥补现有的不足,建立含有表面活性剂参数的水合物动力学模型是今后研究的重点。     

3A分子筛对四氢呋喃水合物生成过程的影响

用显微镜从微观角度研究了0℃以下常压四氢呋喃-水体系中加入3A分子筛粉后THF水合物的生成过程,结果表明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0．01～0．05gm／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4nm／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。     

I型和II型结构气体水合物的记忆效应

利用水合物二次生成实验装置, 采用“定容法”对I型(甲烷、二氧化碳)和II型(丙烷)结构气体水合物的二次生成进行了实验, 研究了不同结构水合物(I型、II型)彼此间的记忆效应, 发现水合物生成过程存在明显的诱导期, I型结构水合物间在二次生成过程中存在着记忆效应. I型与II型结构水合物之间在相互二次生成过程中存在着显著的记忆效应.     

气体分子对甲烷水合物稳定性的影响

通过B3LYP方法, 在6-31G(d,p)水平下, 分别优化了结构I型甲烷水合物十二面体和十四面体晶穴结构. 结果表明, CH4分子使晶穴的相互作用能降低, 增强了晶穴的稳定性. 计算了晶穴中甲烷分子C—H键的对称伸缩振动频率, 计算结果与实验值相符合. 研究发现CH4分子影响晶穴中氧原子的电荷分布, 从而增强了氢键的稳定性. 通过分子动力学方法研究水合物晶胞中气体分子的占有率对水合物稳定性的影响, 进一步说明气体分子对水合物晶穴稳定性的重要作用.     

5A分子筛粉末对四氢呋喃水合物的生成及分解过程的影响

在低于0 ℃和常压下, 将粉碎并筛分后的成型5A分子筛粉末加入四氢呋喃-水(二者质量比为19:81)体系中, 用显微镜观察5A分子筛粉末的存在对四氢呋喃水合物生成和分解过程的影响. 结果表明, 5A分子筛粉末能够促进四氢呋喃水合物的生成. 5A分子筛粉末存在下, 四氢呋喃水合物生成方式主要表现为两种, 脉状生成和块状生成; 同时5A分子筛粉末能够提高四氢呋喃水合物结晶所需要的温度, 降低四氢呋喃水合物的分解温度; 而且5A分子筛粉末粒径的大小及分布对四氢呋喃水合物生成及分解的特性也有很大影响.     

丙烷气体水合物合成实验的设计与研究

针对高中化学和大学化学中有关气体水合物的内容,设计了丙烷气体水合物的教学实验。该实验采用简单的方法合成丙烷水合物,操作简单、安全,实验重复性高,可以调动学生的学习兴趣。通过实验,便于学生了解丙烷水合物的物理化学性质、水合物相图的构成及作用。     

多孔介质中甲烷水合物的生成特性的实验研究

在定容的条件下,实验研究了甲烷水合物在不同的多孔介质中的生成特性,所使用的多孔介质平均孔径为9.03,12.95,17.96与33.20 nm,其中孔径为12.95 nm的多孔介质使用了三个粒径范围,分别为0.105～0.150 mm,0.150～0.200 mm,0.300～0.450 mm;其他孔径的多孔介质的粒径...     

磁场对磷酸盐形态和结构影响与机理

利用显微镜、SEM、XRD和化学分析等手段研究磁场作用下形成磷酸盐的形态和结构以及相应溶液的变化。结果表明磁场作用下的磷酸钙盐结构上有多相生成 ,得到较小的颗粒。测得有关溶液经磁场作用后电导率、表面张力有所下降 ,4 8小时后溶液中磷的含量经磁场作用的比未经磁场作用的高 2 .2倍。认为磁场对弱酸在水溶液中的电离平衡影响较大 ,并且能改变晶体表面的电荷分布和晶体与溶液间的扩散层。在这种化学和物理的共同作用下 ,抑制了磷酸盐的晶格长大。     

纳米磁性液体对多元多相体系结晶特性的影响

以HCFC141b气体水合物结晶生成体系为对象,通过实验研究了磁场作用下纳米磁性液体对多元多相体系结晶生成特性的影响.重点研究了互不相容的水相与HCFC141b液相间、水相与气相(水蒸汽与HCFC141b蒸气)间的质量传递现象.结果发现,在旋转磁场作用下,纳米磁性液体能显著增强相间的质量传递和热量传递,使得结晶生成性能包括生成温度、生成速率等得到很大的提高.     

过氧化氢水溶液作用下甲烷水合物分解特性的分子动力学模拟研究

采用分子动力学模拟方法研究过氧化氢水(HP)溶液作用下结构I型(SI)甲烷水合物晶体分解特性. 系统分析甲烷水合物在过氧化氢水溶液作用下由晶态向液态转变过程的机理, 对比相同摩尔浓度乙二醇(EG)溶液作用下甲烷水合物分解变化规律, 得出HP与水合物热力学抑制剂EG一样对甲烷水合物分解具有促进作用, 为HP溶液促进甲烷水合物分解实验研究提供参考.     

流场作用对聚丙烯结晶成核过程和晶体生长过程动力学的影响

通过改进基于构象张量构建的流动诱导结晶理论模型,考虑了流场对结晶生长的影响,对比研究了流场作用对聚丙烯(PP)结晶过程中成核与晶体生长两阶段速率的不同影响程度.理论研究表明,虽然相比成核过程,流场诱导作用对PP晶体生长速率的加速程度有限,但要更为精确地描述流动引起的整个结晶动力学过程,特别是在剪切速率较高且熔体结晶温度较低的情况下,考虑流场对结晶生长速率的影响是十分必要的.研究结果还显示,由于分子链的松弛作用,PP在较低温度下的晶体生长速率受剪切流场的影响要大于较高温度下的影响.本文理论预测结果与实验现象和实验数据的很好吻合亦说明模型改进的合理性和可行性.     

磁场对天然植物粉与硅酸聚合的影响

本文对天然植物粉与硅酸聚合产物的磁场影响进行了研究 ,通过红外光谱和不同时间的粘度系数测试结果表明 :磁场的作用有利于提高聚合的速度和聚合产物的分子量 ,聚合物的结构也有一定的差异。     

温度对非色散红外气体分析仪测量准确度的影响

分析了温度对非色散红外气体分析仪测量准确度的影响,并提出温度补偿方案。参考HITRAN数据库,以某型CO2红外气体分析仪为例,分析其在5～40℃的测量准确度。研究结果表明,非色散红外气体分析仪指示值与温度呈非线性正相关,原因是气体吸收、光源、滤波器、检测器、吸收池等元素交叉作用。温度是影响非色散红外气体分析仪测量准确度的重要参数。该研究对非色散红外气体分析仪的温度补偿研究具有一定参考意义。     

燃煤过程中Na对微细颗粒物生成特性的影响——合成焦炭法

以合成焦炭为载体,研究不同种类的钠元素在煤粉燃烧过程中对微细颗粒物生成特性的影响,并通过向载体中添加煤中常见的矿物元素的氧化物(SiO_2、Al_2O_3),反映煤粉燃烧过程中钠与煤中常规矿物的相互作用。结果表明,无机水溶性钠更容易生成稳定的亚微米颗粒物;在缺少氯元素的情况下,有机态钠更容易与煤中的超微米硅铝矿物反应;化学反应和物理捕捉是硅铝矿物捕捉钠元素的两种方式,其中,对于PM1-10的硅铝矿物颗粒,化学反应固定的钠含量是物理捕捉过程的2.4倍。     

升温速率对氨基酸裂解生成含氮气体的影响研究

为进一步阐明卷烟烟气中含氮有害气体的形成机理,以甘氨酸、天冬酰胺和天冬氨酸为研究对象,采用TG-FTIR技术对其在不同升温速率下热解时含氮气体的释放特性进行了研究。结果表明:(1)随着升温速率增加,三种氨基酸TG和DTG曲线各个失重阶段的起始和终止温度向高温侧移动;(2)氨基酸结构不同,HCN、NH3、HNCO的生成温度及生成量不同;(3)增加升温速率,三种氨基酸热解过程中HCN、NH3、HNCO的生成量均增加,但三种氨基酸氮转化的选择性不尽相同。甘氨酸和天冬酰胺热解过程中氮主要转化为NH3,而天冬氨酸在低升温速率下热解时,氮主要转化为HCN和NH3,在高升温速率下主要生成HNCO。     

天然气水合物浆体分解对其在垂直管中流动特性影响的研究

针对天然气水合物浆体开采提升过程中水合物分解的问题,采用Euler多相流模型以及Finite-Rate/Eddy-Dissipation模型对天然气水合物浆体垂直管输的固-液两相流动以及气-液-固三相流流动特性进行研究。结果表明,受天然气水合物分解产生的气体影响,天然气水合物颗粒的速度分布、体积浓度分布均随高度的变化呈现出波动-均匀-波动的规律;水合物分解对浆体管道运输具有减阻作用,并提出天然气水合物浆体分解工况下,其流动速度不应低于3m·s~(-1);通过对管道的阻力特性分析,拟合出水合物分解下的水力提升阻力损失与流速的关系式,为天然气水合物浆体管道的经济提升参数提供指导。