Исследование кинетики гидратообразования газов турбидиметрическим методом светорассеяния

• Автор: Феклистов, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 129 с.

Содержание.

Список обозначений

Введение

Глава 1. Методы изучения кинетики гидратообразования газов.

1.1. Кинетика образования и роста гидратов газов.

1.2. Методы светорассеяния и их возможности

1.3. Изучение кинетики гидратообразования газов методами светорассеяния

Глава 2. Методика и установка для изучения кинетики гидратообразования газов

2.1. Установка для получения газогидратов

2.1.1. Гидратная камера.

2.1.2. Система подачи и контроля расхода газа.

2.1.3. Система задания и контроля температуры.
2.2. Оптическая измерительная система
2.2.1. Источники излучения и оптический тракт.
2.2.2. Блок примника оптического сигнала.
2.3. Автоматизация сбора экспериментальных данных
2.4. Методика подготовки модельной системы к исследованию
2.4.1. Методика получения газогидратов
2.4.2. Определение равновесных условий
гидратообразования
2.4.3. Определение условий массового образования газогидратов
2.4.4. Методика создания условий гидратообразования при исследовании кинетики.
2.5. Турбидиметрический метод определения размера и концентрации частиц дисперсной фазы
2.5.1. Методика проведения турбидиметрических измерений.
2.5.2. Методика расчта измеряемых параметров
2.5.3. Влияние несферичности и полидисперсности частиц на результаты измерений
Глава 3. Экспериментальное определение и методика расчта показателя преломления газовых гидратов
3.1. Модель ЛоренцЛоренца
3.2. Методики расчта удельной рефракции газогидратов.
3.3. Экспериментальное определение и методика расчта показателя преломления гидрата теграгидрофурана.
3.4. Расчт показателя преломления индивидуальных газовых гидратов.
Глава 4. Результаты исследования кинетики гидратообразования фреона.
4.1. Определение размеров и концентрации частиц газогидрата
4.2. Характеристика ранних этапов кинетики
4.3. Особенности кинетики стадий следующих за ранним этапом гидратообразовани я.
4.4. Определение удельной поверхностной энергии межфазной границы зародыш газогидратажидкая фаза.
4.4.1. Расчт по индукционным временам
4.4.2. Расчт по скорости образования центров кристаллизации
4.5. Оценка границ области метастабильности исследуемой
системы и размера критического зародыша
Заключение.
Выводы.
Список литературы


Особый интерес к таким исследованиям вызван необходимостью изучения механизмов воздействия на процесс образования газовых гидратов различных ингибирующих веществ, для разработки и поиска наиболее эффективных из них. Таким образом, исследование кинетики гидратообразования газов турбидиметрическим методом светорассеяния является актуальным с научной и практической точек зрения. Цель работы. Разработка методики и исследование кинетики образования г азовых гидратов турбидиметрическим методом светорассеяния изучение общих закономерностей и особенностей ранних этапов образования газовых гидратов на модельной системе водафреон в области их термодинамической стабильности. Разработка методики изучения модельной системы гурбидимегрическим методом светорассеяния и создание экспериментальной установки. Экспериментальное определение показателя преломления гидратов для модельной системы водатетрагидрофуран и разработка методики расчта показателя преломления индивидуальных газовых гидратов. Изучение влияния РТ условий на особенности протекания ранних стадий гидратообразования газов. Исследование влияния ПАВ на динамику изменения размеров и концентрации при образовании газовых гидратов. Разработана методика исследования ранних этапов кинетики гидратообразования газов турбидиметрическим методом светорассеяния. Экспериментально определн показатель преломления гидрата тетрагидрофурана и предложена методика расчта показателя преломления индивидуальных газовых гидратов. Установлено влияние РТ условий на характер изменения размеров и концентрации центров кристаллизации на ранних этапах гидратообразования фреона для чистой воды и воды с добавкой ПАВ. Полученные в работе значения показателей преломления газогидратов и методика их расчта могут быть использованы в качестве справочного материала. Методика получения и создания условий образования гидрата фреона при изучении кинетики турбидиметрическими методами светорассеяния. Методика расчта показателя преломления индивидуальных газовых гидратов. Результаты исследования кинетики гидратообразования фреона. Результаты, полученные в ходе работы над диссертацией докладывались на XIII научнотехнической конференции Сибирской государственной геодезической академии Новосибирск, г. Российском семинаре Газовые гидраты в экосистеме Земли Новосибирск, г. СО РАН по проекту Газовые гидраты Сибири Новосибирск, г. М. А. Лаврентьева Новосибирск, г. Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения, четырх глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 9 страницах, включая рисунков, 8 таблиц и список литературы из 8 наименований. ГЛАВА 1. Методы изучения кинетики гидратообразования газов. Кинетика образования и роста гидратов газов. Кинетика гидратообразования газов является одной из важных пролем привлекающих внимание современных исследователей. Вопросам связанным с образованием газовых гидратов, кинетикой газогидратообразования, отдельным аспектам существующих проблем и обзору работ в этих областях уделено достаточно места в современных монографиях о газовых гидратах. В качестве обобщающих работ, содержащих основные современные представления об образовании газовых гидратов следует выделить монографии Макогона Ю. Ф.1,2 Быка С. I, Макогона Ю. Ф. и Фоминой В. И. 3 . Истомина В. А. и Якушева . Гройсмана А. Г.6 Белослудова В. Р., Дядина Ю. А. и Лаврентьева М. Ю. 7. Общим для первого, наиболее сложного случая является то, что гидрат образуется практически только на поверхности раздела двух фаз. При этом одной фазой является жидкая вода или лд, а другой газ или летучая органическая жидкость. Для второго, более простого, случая характерным является существование водного гомогенного раствора, в котором и происходит образование газогидрата. Большинство газов имеют малую растворимость и их можно отнести к первой категории. Ко второй категории относятся некоторые органические жидкости этиленоксид, тетрагидрофуран, ацетон и др. СЬ, 2, 2 и др. Можно выделить так же факторы, имеющие доминирующее влияние на процесс в том и другом случае. Это условия массопередачи и теплопередачи.