CO2水合固化相变的热力学特性

CO2水合固化相变的热力学特性

王洪粱1, 张保勇1, 沈 斌1, 辛 嵩2, 秦宪礼1

【摘 要】摘 要：CO2水合固化反应热的确定是实现煤体CO2水合固化防突的关键。依据Clausius-Clapeyron方程和三参数对应态原理,建立CO2水合固化反应热计算模型;利用CO2水合分离实验装置,结合定温压力搜索法测定CO2水合分离相平衡参数;由CO2水合固化反应热计算模型得到实验设计体系的反应热,分析相平衡参数和SDS促进剂对CO2水合固化反应热的影响。结果表明:CO2水合固化反应具有较高反应热,且反应热的大小与相平衡参数和促进剂浓度有关。相平衡温度和相平衡压力越低,反应热越大;SDS 浓度越高,反应热越低。该研究为CO2水合固化提供了技术参考。 【期刊名称】黑龙江科技大学学报 【年(卷),期】2015(000)003 【总页数】4

【关键词】CO2; 水合固化; 反应热; 十二烷基硫酸钠(SDS); 相平衡

我国是世界上受瓦斯突出危害最严重的国家,国有重点煤矿中超过20%的煤矿为突出矿井,其中部分突出矿井为CO2突出。CO2突出产生的瞬间破坏力,能够摧毁巷道,破坏矿井的通风系统,同时,它作为窒息性气体,给煤矿一线生产人员的人身安全带来重大隐患。

CO2气体在低温、高压的条件下与水可以发生水合固化反应,生成水合物冰。CO2的水合固化特性,为煤矿CO2突出防治提供了新的思路:通过向煤体注射低温冷水促使煤体中CO2固化,形成水合物,消除煤与CO2突出的危险。CO2水合固化反应会释放热量,因此,水合固化反应热的确定是实现煤体CO2水合固化