微波场中乙烷及丙烷气体水合物的分解特性.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)JuneActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(6)：1473—14801473[Article】www．whxb．pku．edu．ell微波场中乙烷及丙烷气体水合物的分解特性何松2,3梁德青，李栋梁马隆龙，2(中国科学院广州能源研究所，中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广州510640；中国科学院广州能源研究所，天然气水合物研究中心，广州510640；。中国科学院研究生院，北京100049)摘要：研究了2．45GHz微波场中I型乙烷水合物及Ⅱ型丙烷水合物的

2、热激分解过程，基于晶体表面两步分解机制的动力学模型，结合传热传质分析了其分解特性．结果表明：水合物在微波场中的加热分解是一个与实际微波电磁场相互耦合的过程，微波体积加热的特点强化了水合物颗粒表层的传热传质过程，时间累积的热效应增大了水合物晶体破解速率；在120至540W入射功率下，乙烷、丙烷水合物气化速率分别达到0．109—0．400mol·minL及0．090-0．222mol·min。。‘L～．在一定范围内增大微波功率可显著提高水合物分解速率，其中乙烷水合物一直处于功率主控区，丙烷水合物更早进入功率和分解动力机制共同控制区．关键

3、词：水合物；乙烷；丙烷；微波；分解中图分类号：0642DecompositionCharacteristicsofEthaneHydrateandPropaneHydratebyMicrowaveHeatingHESong2,3LIANGDe—QingLIDong—LiangMALong—Long。(KeyLaboratoryofRenewableEnergyandGasHydrate，GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou51O

4、640,PR．China；GuangzhouCenterforGasHydrateResearch,GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,P．R．China；3GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Be(ring100049,、P．足China)Abstract：ThedecompositionoftypeIethanehydrateandtypeⅡpropaneh

5、ydratestimulatedby2．45GHzmicrowavefMW)wereexperimentallyinvestigated．ThedecompositioncharacteristicsofthehydratesunderMWheatingwereanalyzedbasedonthetwo—stepdissociationmechanismaccompaniedbyheatandmasstransferatthecrystalsurface．Resultsshowthatthedecompositionbehavior

6、ofthegashydrateduringMWheatingiscoupledwj山thereal—timeelectromagneticfield．Volumetricheatingenhancestheheatandmasstransferprocessatthesurfacelayerofthehydrateparticles．Thetime—accumulatedthermalefectofMWheatingpromotesthedestructionoftheclathratehostlattice．1]1eaverage

7、decompositionratesofethanehydrateandpropanehydrateobtainedinthisworkrangefromO．109to0．400mol‘min·Landfrom0．O90to0．222mol·min。L_

8、，respectively，underincidentMWpowerthatrangesfrom120to540W．Weconcludethattheaveragedecompositionratesofethanehydrateandpropanehydratearefaster

9、astheMwpowerincreaseswithinacertainrange．1_hedecompositionratesofethanehydratearemainlycon~oledbytheMWpower．Incontras