水合物法高效分离储存烟气中二氧化碳技术的应用基础研究

利用水合物方法分离和储存烟气中的CO2是一项具有挑战性的新技术。水合物的生成是复杂的气液固多相传热传质反应过程，提高水合物的生成速率和储气密度、缩短诱导时间是高效分离储存CO2气体的关键。研究发现，表面活性剂可以有效改善气水体系的界面特性，加速传热传质过程，促进水合物的生成。然而选择一种有效的表面活性剂并明确其促进CO2水合物快速生成的机理有待于进一步的深入研究。.本项目以CO2-N2混合气为研究对象，选取合适的表面活性剂，利用光纤电子内窥镜在线观测和采集反应器内水合物生成和增长的微观过程，明确表面活性剂的促进机理；对水合反应的传热传质过程进行数学描述和计算，并建立相应的水合物生成动力学模型；在此基础上提出含添加剂的CO2-N2体系水合物生成条件的预测模型，得到高效分离、储存CO2气体的优化条件。本项目的成功实施对我国CO2温室气体的减排，实现"电厂零排放"具有重要的理论和实践指导意义。