加速冰球內氣體水合物生成的實驗研究及理論分析.pdf

1、氣體水合物是指氣體或易揮發(fā)的液體在一定溫度和壓力下與水結合而形成的包絡狀晶體。其臨界分解溫度在5～12℃，且相變潛熱與冰相當，作為蓄冷空調的一種新型儲能介質近來被廣泛研究。本文首先對氣體水合物蓄冷的發(fā)展歷史及國內外的研究現狀進行了綜述，并在此基礎上對R141b氣體水合物的形成機理進行了理論分析。 在氣體水合物蓄冷技術的實際應用中，水合物的快速均勻生成是技術成功的關鍵，但R141b不溶于水，即兩相很難混合，這就必然導致水合物生成速

2、度緩慢，甚至很難結晶。為了提高氣體水合物的生成速率，以滿足冰蓄冷的工程需要，對各種不同條件下冰球內氣體水合物的生成過程進行了實驗研究。利用不同直徑的銅管對氣體水合物結晶情況的影響進行實驗，結果表明銅管直徑越大氣體水合物結晶引導時間越短，利用銅表面的吸附流動作用可使得R141b能有效的溶入到水中，從而增大其兩相接觸面積，加速氣體水合物的結晶過程，銅金屬對R141b氣體水合物的結晶過程催化作用；對不同濃度的十二烷基苯磺酸鈉加入到氣體水合物(

3、R14lb和水)中的結晶過程進行實驗，結果表明十二烷基苯璜酸鈉能大大提高氣體水合物的生長速度，其機理是降低水的表面張力同時使工質在水形成中乳化液，增加兩相接觸面積，從而改善水合物生成的動力學特性，使其反應在較短時間內完成。 在上述基礎上，對應用銅金屬催化和添加十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑的氣體水合物冰球的蓄冷工況作了進一步的實驗，實驗得到載冷劑溫度為0.5℃、1.0℃、2.0℃時，冰球內R141b氣體水合物開始產生晶體的時間分別為