天然气水合物是潜在的清洁能源,储量巨大.高效开发利用天然气水合物,具有重要意义.微波加热作用速度快,应用比较灵活,有希望用于开采各类型天然气水合物资源及水合物储运技术.实验研究了2450MHz、不同微波功率下天然气水合物的形成/分解过程,初步分析了微波对天然气水合物相平衡的影响,并在van der Waals-Platteeuw模型的基础上进行了计算.结果表明:一定功率的微波可降低水合物形成的过冷度和诱导时间,20W微波状况下,过冷度减小约3℃,诱导时间由4.5h缩短到1.3h;发现微波可使水合物快速分解,随着水合物的分解,产生的分解水加速了水合物的分解,分解水与微波具有协同作用;相同压力下,微波可提高水合物的相平衡温度.天然气水合物分解过程中各组分介电性质的差异造成了反应体系在分解过程中存在显著的温度差异,微波加热分解水合物存在多种因素的共同作用.
关于二氧化碳水合物基础物性的研究,对二氧化碳置换开采天然气水合物和工业废气二氧化碳的深海埋藏具有重要意义。本文在Van der Waals-Platteeuw理论和Pizter的电解质模型的基础上,考虑了电解质和温度对二氧化碳在水中溶解度的影响,从理论上对水合物相平衡模型进行了修正,提高了预测的精度。本文预测了二氧化碳水合物在NaCl、KCl、CaCl_2、MgCl_2的一元及二元溶液体系中的相平衡条件,预测的最大压力误差7.92%,平均压力误差在1%～3%之间。结果表明,本文的理论预测结果和实验数据吻合较好。
