过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (10): 1088-1095.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224367
李娟娟, 肖朋*, 刘康, 杨博旭, 亓美霞, 朱玉洁, 陈光进, 孙长宇
Juanjuan LI, Peng XIAO*, Kang LIU, Boxu YANG, Meixia QI, Yujie ZHU, #br# Guangjin CHEN, Changyu SUN
摘要: 通过向冰粉末中均匀分散水合物动力学促进剂制备得到的“活性冰”可以显著加速气体水合物的生成,从而有效解决水合物法气体储运的动力学问题。为了研究活性冰大规模应用时的水合物生成动力学特性,本工作以天然雪为原料制备活性冰,并将其应用于千克级水合物生成。采用恒压法考察了动力学促进剂浓度、反应压力、活性冰温度及堆积密度对甲烷水合物生成动力学的影响,同时对活性冰的循环使用性能展开研究。结果表明,以雪为原材料制备的活性冰能够有效促进水合物的生成;动力学促进剂十二烷基硫酸钠(SDS)浓度大于0.25wt%,且活性冰温度在269.15 K以上时,水合物生成反应可在6 min内基本完成,且最高储气量可达177.00;甲烷储气量随压力的升高而略微增大。此外,通过改变活性冰的堆积密度,最高可取得118.90的表观储气密度。在千克级的水合物生成-分解循环过程中,活性冰也表现出良好的循环性能。上述千克级水合物生成结果表明,活性冰用于水合物生成时无明显的放大效应,已基本满足水合物法气体储运技术的应用需求。