摘要 | 第6-8页 |
ABSTRACT | 第8-10页 |
第一章 绪论 | 第16-34页 |
1.1 研究的背景和意义 | 第16-19页 |
1.1.1 国内外节能减排背景 | 第16-18页 |
1.1.2 研究的意义 | 第18-19页 |
1.2 国内外研究现状 | 第19-31页 |
1.2.1 水合物相图 | 第20-22页 |
1.2.2 水合物相变潜热 | 第22-23页 |
1.2.3 水合物的结构和外形 | 第23-27页 |
1.2.4 水合物的生成 | 第27-28页 |
1.2.5 水合物分离气体研究 | 第28-31页 |
1.3 本文的研究内容 | 第31-34页 |
第二章 气体水合物形成及可视化实验装置 | 第34-41页 |
2.1 实验系统概述 | 第34-36页 |
2.2 实验装置的设计与建设 | 第36-39页 |
2.2.1 气体水合物反应系统的设计 | 第36-37页 |
2.2.2 检漏及增压系统 | 第37页 |
2.2.3 反应气体供给系统 | 第37页 |
2.2.4 温度控制系统 | 第37-38页 |
2.2.5 液体搅拌系统 | 第38页 |
2.2.6 CCD可视化系统 | 第38-39页 |
2.2.7 数据采集系统 | 第39页 |
2.2.8 其他仪器介绍 | 第39页 |
2.3 实验准备工作 | 第39-40页 |
2.4 实验误差传递介绍 | 第40页 |
2.5 本章小结 | 第40-41页 |
第三章 CO_2气体水合物相平衡及可视化实验研究 | 第41-76页 |
3.1 实验材料介绍 | 第41-42页 |
3.2 水合物相平衡条件实验及可视化研究方法介绍 | 第42-45页 |
3.2.1 水合物相平衡条件测定方法的选择 | 第42-43页 |
3.2.2 可视化实验研究方法 | 第43-45页 |
3.2.2.1 水合物生成起始点的选择 | 第43-44页 |
3.2.2.2 水合物生成驱动力介绍 | 第44-45页 |
3.3 实验步骤介绍 | 第45-46页 |
3.3.1 实验前准备工作 | 第45页 |
3.3.2 水合物相平衡条件测定 | 第45-46页 |
3.3.3 水合物可视化实验 | 第46页 |
3.4 实验装置的校验 | 第46-47页 |
3.5 水合物相平衡实验及结果分析 | 第47-55页 |
3.5.1 常压条件下水合物相平衡条件分析 | 第47-50页 |
3.5.1.1 TBAB+H_2O系统 | 第47-48页 |
3.5.1.2 TBPB+H_2O系统 | 第48-49页 |
3.5.1.3 TBAC+H_2O系统 | 第49-50页 |
3.5.1.4 TBPC+H_2O系统 | 第50页 |
3.5.2 高压条件下水合物相平衡条件分析 | 第50-55页 |
3.5.2.1 CO_2+TBAB+H_2O系统 | 第50-52页 |
3.5.2.2 CO_2+TBPB+H_2O系统 | 第52-53页 |
3.5.2.3 CO_2+TBAC+H_2O系统 | 第53-54页 |
3.5.2.4 CO_2+TBPC+H_2O系统 | 第54-55页 |
3.6 气体水合物相变潜热计算结果及分析 | 第55-60页 |
3.6.1 CO_2气体水合物相变潜热计算 | 第55-58页 |
3.6.2 CO_2+TBAB水合物相变潜热计算 | 第58页 |
3.6.3 CO_2+TBPB水合物相变潜热计算 | 第58-59页 |
3.6.4 CO_2+TBAC水合物相变潜热计算 | 第59页 |
3.6.5 CO_2+TBPC水合物相变潜热计算 | 第59-60页 |
3.7 可视化结果及分析 | 第60-68页 |
3.7.1 CO_2水合物 | 第60-61页 |
3.7.2 TBAB和CO_2+TBAB水合物 | 第61-63页 |
3.7.3 TBPB和CO_2+TBPB水合物 | 第63-65页 |
3.7.4 TBAC和CO_2+TBAC水合物 | 第65-66页 |
3.7.5 TBPC和CO_2+TBPC水合物 | 第66-68页 |
3.8 在w = 0.09 TBAB溶液中水合物晶体生成实验研究 | 第68-74页 |
3.8.1 搅拌条件下TBAB水合物生成可视化过程 | 第68-70页 |
3.8.2 静态条件下TBAB水合物生成可视化过程 | 第70-74页 |
3.8.2.1 TBAB水合物生长和变化过程 | 第70-71页 |
3.8.2.2 过冷度对TBAB水合物晶体生长的影响 | 第71-73页 |
3.8.2.3 过冷度对TBAB水合物晶体生长速率的影响 | 第73-74页 |
3.9 本章小结 | 第74-76页 |
第四章 CO_2+TBAB气体水合物生成过程动力学研究 | 第76-93页 |
4.1 气体水合物生长机理介绍 | 第76-77页 |
4.2 实验方法介绍 | 第77-81页 |
4.2.1 CO_2气体在TBAB溶液中溶解过程实验 | 第77-79页 |
4.2.2 CO_2+TBAB水合物生成实验 | 第79-80页 |
4.2.3 CO_2气体初始压力和过冷度的选择 | 第80-81页 |
4.3 实验结果和计算过程分析 | 第81-91页 |
4.3.1 水合反应过程中CO_2传质过程分析 | 第81-83页 |
4.3.2 CO_2气体溶解度分析 | 第83-84页 |
4.3.3 搅拌条件下CO_2+TBAB水合物可视化研究 | 第84-85页 |
4.3.4 CO_2+TBAB水合物摩尔量计算 | 第85-87页 |
4.3.5 实验误差分析 | 第87-89页 |
4.3.6 CO_2+TBAB水合物生长速率分析 | 第89-91页 |
4.4 本章小结 | 第91-93页 |
第五章 CO_2+TBAB水合物相平衡热力学模型及计算 | 第93-106页 |
5.1 CO_2气体水合物相平衡及热力学模型 | 第93-100页 |
5.1.1 CO_2气体水合物相平衡 | 第93-94页 |
5.1.2 Chen-Guo热力学模型 | 第94-97页 |
5.1.3 气相中气体逸度计算 | 第97-98页 |
5.1.4 模型程序化计算与实验结果的对比分析 | 第98-100页 |
5.2 改进后的Chen-Guo热力学模型 | 第100-105页 |
5.2.1 TBAB溶液中水的活度计算 | 第100-101页 |
5.2.2 基础水合物的逸度计算 | 第101-104页 |
5.2.2.1 对f_(a_W)~0的分析和改进 | 第101-102页 |
5.2.2.2 对f_T~0的分析和改进 | 第102-104页 |
5.2.2.3 对f_p~0的分析和改进 | 第104页 |
5.2.3 计算结果分析 | 第104-105页 |
5.3 本章小结 | 第105-106页 |
第六章 基于水合物技术对电厂烟气的分离研究 | 第106-119页 |
6.1 实验系统介绍 | 第106-107页 |
6.2 实验材料介绍 | 第107页 |
6.3 实验方法介绍 | 第107-109页 |
6.3.1 实验前准备 | 第107-108页 |
6.3.2 高压混合气条件下水合物的相平衡实验方法介绍 | 第108页 |
6.3.3 气体分离实验过程介绍 | 第108-109页 |
6.4 相关参数及计算方法介绍 | 第109-110页 |
6.4.1 CO_2/N_2混合气中CO_2气体的分离系数计算 | 第109-110页 |
6.4.2 气体水合物相变潜热计算 | 第110页 |
6.5 实验结果与分析 | 第110-118页 |
6.5.1 CO_2+N_2+TBPB水合物的相平衡条件 | 第110-112页 |
6.5.2 CO_2+N_2+TBPB水合物的相变潜热计算 | 第112-114页 |
6.5.3 CO_2气体分离效果 | 第114-118页 |
6.6 本章小结 | 第118-119页 |
第七章 总结和展望 | 第119-122页 |
7.1 论文总结 | 第119-120页 |
7.2 论文的创新性 | 第120-121页 |
7.3 展望 | 第121-122页 |
参考文献 | 第122-139页 |
附录A 符号与标记 | 第139-142页 |
附录B 攻读博士学位期间已录用的论文 | 第142-143页 |
附录C 高压反应釜结构设计图 | 第143-145页 |
附录D 水合物相平衡条件数据 | 第145-156页 |
致谢 | 第156页 |