利用气体溶剂耦合水合物促进剂强化分离生物气机理研究

基本信息
批准号:21306194
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:夏志明
学科分类:
依托单位:中国科学院广州能源研究所
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:徐纯刚,蔡晶,李波,陈超
关键词:
生物气强化气体水合物分离气体溶剂
结项摘要

According to the current scientific problems, such as low reaction rate, high non-reacted water, and low gas selectivity, that result from the gas mass transfer limitation between the Gas-Liquid phases during the hydrate formation process, the project intends to develop a hydrate promoter coupling gas solvent to enhance the separation process of biogas by hydrate crystallization. The deep-going theoretical and experimental study of this project will focus on the gas hydrate formation mechanism, the promoting mechanism and optimization of coupling promoter, and the the optimization and predication of the biogas separation process in different coupling promoter systems. The gas molecules transmission characteristics between the Gas-Liquid phases and the interaction characteristics between gas dissolving and gas hydrate formation in the coupling promoter system will be determined and found. The gas selectivity mechanism of the biogas hydrate formation process with the coupling promoters will be detected by macroscopic experimental and microcosmic analysis method. Next, an optimum coupling promoter will be optimized. The optimization of separation process with different biogas component will be conducted in the optimum coupling promoter system. Then the influence of biogas component characteristics on the seprartion conditions, speed and efficiency of the bioags separation process by hydrate crystallization will be studied. A model will be established to predict the separation characteristics and the separation efficiency of the hydrate separation processes with different biogas components. The project will provide theoretical basis and scientific guidance for purifying CH4 and separating of CO2 and H2S from the biogas by hydrate crystallization. It is also significantly for providing clean energy and alleviating the environmental crisis.

针对当前水合物反应过程中因气-液相传质限制所引起的反应速率低、间隙水多、气体分子选择性差的科学问题,本项目拟以气体溶剂耦合水合物促进剂来强化水合物法分离生物气(biogas)过程。将重点对耦合促进剂中生物气水合物形成机理、耦合促进剂筛选及其促进机理、分离过程优化与预测进行深入的实验和理论研究。明确耦合促进剂对气-液相传质特性的影响,揭示溶解与水合过程的相互作用,宏观实验结合微观分析研究耦合促进剂的促进机理,筛选出最优的气体溶剂耦合水合物促进剂;进行最优耦合促进剂条件下不同组分的生物气水合物分离过程优化,获得组分特性对生物气水合物分离过程的影响规律和关键参数,建立不同组分的生物气水合物法分离过程的预测模型。该项目将为水合物法从生物气中提纯CH4气体同时扣除CO2和H2S提供理论依据和科学导向,具有提供清洁能源资源、控制温室气体排放的双重意义。

项目摘要

针对当前水合物法分离生物气(biogas)过程中因气-液相传质限制所引起的反应速率低、间隙水多、气体分子选择性差的科学问题,本项目设计和筛选了基于物理性酸性气体溶剂耦合水合物促进剂。重点研究了耦合促进剂体系中气液传质机制、生物气水合物形成机理、耦合促进剂促进机理、分离过程优化与预测。明确了耦合促进剂对气-液相传质特性的影响,揭示了溶解与水合过程的相互作用,宏观实验结合微观分析研究了耦合促进剂的促进机理,筛选出最优的气体溶剂耦合水合物促进剂;进行最优耦合促进剂条件下不同组分的生物气水合物分离过程优化,获得组分特性对生物气水合物分离过程的影响规律和关键参数,建立不同组分的生物气水合物法分离过程的预测模型。该项目将为水合物法从生物气中提纯CH4气体同时扣除CO2和H2S提供理论依据和科学导向,具有提供清洁能源资源、控制温室气体排放的双重意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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