氨基酸体系下水合物法提纯低浓度瓦斯实验研究
赵田1
徐永亮2
王兰云2
吕泽成1
霍兴旺1
1.河南理工大学安全科学与工程学院,河南 焦作 4540032.河南理工大学安全科学与工程学院,河南 焦作 454003;常州大学安全科学与工程学院,江苏 常州 213164
摘要：开发利用低浓度瓦斯资源,对于缓解能源紧缺、消费结构不合理等问题具有重要意义.亮氨酸、色氨酸是促进水合物生成的高效绿色动力学促进剂,为了促进水合物快速生成,选择亮氨酸、色氨酸及来研究其对甲烷水合物生成的促进效果.然而,其与 1,3-二氧五环协同作用下对水合物法分离瓦斯的影响尚不清楚.氨基酸是一种促进水合物生成的高效绿色动力学促进剂,可用于气体储存与运输技术.为了研究氨基酸与热力学促进剂 1,3-二氧五环两者协同作用下对水合物分离低浓度瓦斯的影响,以亮氨酸、色氨酸和 1,3-二氧五环为添加剂,研究了不同体积分数添加剂体系下 30%CH4+70%N2 混合气体的水合物生成动力学过程和气体分离效率,分析了在氨基酸协同作用下的水合物形貌、诱导时间、气体消耗速率、气体消耗量、气体分离效率.实验结果表明:水合物分解而出的气体中的CH4 体积分数相比于原料气体有了极大提高,分解气体中的CH4 体积分数范围为43.92%～57.41%,CH4 回收率为 42.11%～62.20%,所有体系都能有效分离 30%CH4+70%N2 混合气中的CH4 气体.其中当压力为 6 MPa时,0.3%质量分数亮氨酸+1 mol%1,3-二氧五环复配体系中CH4+N2 的分离提纯效果最好,CH4 体积分数为 56.46%,回收率为 64.2%.相比单一的 1,3-二氧五环体系,加入亮氨酸、色氨酸之后的复配体系进一步增强了分离提纯 30%CH4+70%N2 效果,具有良好的应用前景,同时为低浓度瓦斯的开发利用提供了理论基础.
关键词：亮氨酸色氨酸13-二氧五环水合物煤层气气体分离
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52074108)国家自然科学基金(52274189)河南省高校科技创新人才支持计划资助项目(22HASTIT012)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 139-150 )
英文信息