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基于PC-SAFT方程研究多孔介质中水合物相平衡的预测模型
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:高等学校化学学报
  • 时间:2011.4.4
  • 页码:908-914
  • 分类:O642.1[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院广州能源研究所,可再生能源与天然气水合物重点实验室,中国科学院广州天然气水合物研究中心,广州510640
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:20773133 51076155); 广东省博士启动基金(批准号:10451007006006174); 中国科学院知识创新工程重要研究方向项目(批准号:KGCX2-YW-3X6); 广东省科技计划项目(批准号:2009B050600006)资助
  • 相关项目:沉积物中天然气水合物分解过程的多相流动及传热传质机制的研究
中文摘要:

对多孔介质中水合物的形成条件预测模型进行了研究.利用微扰链-统计缔合流体理论状态方程(PC-SAFT)结合van der Waals-Platteuw模型和毛细管Kelvin模型,建立了用于多孔介质水合物体系的相平衡预测模型.在此模型基础上,针对甲烷水合物和CO2水合物对界面张力作了进一步的研究.根据多孔介质水合物相平衡实验数据回归得到不同条件下的界面张力值,结果发现,界面张力随温度升高而单调升高,随孔径的增大而单调减小,并且具有较好的线性关系.提出了界面张力与温度和孔径的关联计算公式,并采用遗传算法优化回归了公式的参数.以此关联公式为基础使改进后的模型具有良好的计算精度,在所考察温度和孔径范围内,对于甲烷水合物和CO2水合物的相平衡预测压力与实验数据的绝对平均偏差分别为1.66%和2.76%.

英文摘要:

The thermodynamic model of hydrate equilibrium formation conditions in the porous media was studied.Based on the penturbed chain-statistical associating fluid theory(PC-SAFT) equation of state(EOS),combining with van der Waals-Platteuw model of hydrate and Kelvin equation of capillary,a phase equilibrium computational model was built.Based on this model,the surface tension was further studied for methane and CO2 hydrate.Firstly,values of surface tension were regressed from experimental equilibrium formation conditions.It is shown that the surface tension increases with the temperature increasing and decreases with the pore radius increasing,moreover,it shows a near-line trend.Thus,the surface tension function of temperature and pore radius was proposed.Parameters of the function were optimized from experimental data with genetic algorithm.The result shows that the revised model with the correlated surface tension has a distinct improvement in the predicting the hydrate equilibrium formation conditions,average absolute deviations are 1.66% and 2.76% for methane and CO2 hydrates,respectively.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676