探索湿活性炭存储甲烷机理和充放气过程研究

《探索湿活性炭存储甲烷机理和充放气过程研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文湿活性炭存储甲烷机理和充放气过程研究姓名：代淼申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周理20031201摘要本文采用局部密度函数理论并结合C02的吸附数据表征了活性炭AX一21、BY-1和JX406的比表面积和孔径分布。通过测量吸附等温线的方法系统研究了275K下湿活性炭对甲烷的存储能力。不同微孔结构的活性炭湿储甲烷的能力截然不同。丰富的微孔有利于降低水合物的形成压力，但较大的孔容以及合适的孔径分布对活性炭湿储甲烷具有决定性作用。预先吸附的水量(即水炭比)对湿活性炭存储甲烷的量有重要的影响。水炭比在孔容

2、附近时，湿活性炭对甲烷的储量较大；当水炭比超过孔容一定值后，储量迅速降低。通过充气过程吸附槽的重量和吸附床层中心的温度变化曲线观测到甲烷水合物生成的整个过程，进一步证明了湿活性炭存储甲烷的机理是以水合物的形式存储甲烷。充、放气动力学研究显示，充气压力越大，生成甲烷水合物的时间越短。充气过程的热效应较低，温升不超过8。C。放气时，吸附槽能以均匀的速率对外放气。放气过程的温降随着放气速率的增大而升高。渝活性炭BY-1对甲烷和丙烷的混合气以及天然气的存储研究显示，混合气和天然气水合物的生成压力比甲烷水合物的生成压力分别降低了0．8和

3、O，72Mpa，但湿活性炭对混合气和天然气的储量不如其对甲烷的储量。天然气水合物在湿活性炭微孔内的生成速率很快，几乎不需要诱导时问。多孔介质活性炭为气、液两相提供了优良的接触场所，天然气水合物在活性炭微孔内的生成速率大大高于其在纯水中的生成速率。关键词：活性炭存储甲烷水合物孔分布吸附AbstractThesurfaceareaandporesizedistributionarecalculatedbyusingtheadsorptiondataofC02at273．I5KandtheSLDtheory．Thestorageof

4、CH40nwetactivatedcarbonissystematicallystudiedbymeasuringadsorptionisothermsofCH4onwetcarbonsat275KTheporestructurehasgreateffectonmethanestorageonwetcarbon．Abundantmicroporecailreducethemethanehydrateformationpressure．Butlargeporevolumeandproperporesizedistribution

5、determinethemethanestorageonwetcarbon．Thepre—adsorbedwateralsohasgreatinfluenceonthemethanestorageOilwetcarbon．Whentheanlountofpre—adsorbedwaterisalittlebitlargerthantheporevolume，comparativelylargemethanestorageamountisattained．Butwhentheamountofpre—adsorbedwateris

6、muchlargerthantheporevolume，comparativelylowmethanestorageamountisattained．Theprocessofmethanehydrateformationisobservedbycombiningthecurveofchargedmethanegasandthetemperatureofadsorptionbedcenter．Thedynamicexperimentsofcharginganddischarginghavebeenmade．Thethermale

7、ffectwasfairlylowduringcharginganddischarging．Themaximumtemperatureriseanddecreaseisabout8and14。Crespectively．Thegashydrateformationpressureofmixedgasandnaturalgasis0．8andO，72MparespectivelylowerthanthatofmethaneonwetcarbonBY-t，Butthestoragearllountdecreased．Natural

8、gashydrateCanproduceonwetcarboninthreeminutesafterchargingandtheformationrateismuchhigherthanthatinpttrcwater．Keywords：activatedcarbon，sto