黑龙江科技大学学报2024,Vol.34Issue(1) :1-7.DOI:10.3969/j.issn.2095-7262.2024.01.001

驱动力对煤介质中CO2水合物生长动力学的影响

Effect of driving force on kinetics of CO2 hydrate growth in coal media

刘传海 藏岐峰 张保勇 吴强 张强 吴琼
黑龙江科技大学学报2024,Vol.34Issue(1) :1-7.DOI:10.3969/j.issn.2095-7262.2024.01.001

驱动力对煤介质中CO2水合物生长动力学的影响

Effect of driving force on kinetics of CO2 hydrate growth in coal media

刘传海 1藏岐峰 1张保勇 1吴强 1张强 1吴琼1
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作者信息

  • 1. 黑龙江科技大学 安全工程学院,哈尔滨 150022;黑龙江科技大学 瓦斯等烃气输运管网安全基础研究国家级专业中心实验室,哈尔滨 150022
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摘要

为探究不同驱动力对煤介质中CO2 动力学的影响,开展了 3 种驱动力条件下煤介质中CO2 水合物生长动力学实验,获取了CO2 水合物生成过程中动力学参数.结果表明:相同粒径体系生成水合物的过程中,3 MPa驱动力的CO2 气体消耗量约为2.5 MPa、2 MPa驱动力CO2 气体消耗量的1.14、1.34 倍;不同粒径体系驱动力增加,体系内气体分子运动加快,气体分子与液面水分子碰撞的次数也会随之增高,CO2 水合物结晶成核的机会也随之增加,CO2 水合物气体消耗量、生长速率随之加快.在0.150~0.850 mm粒径范围内随着煤介质粒径增大,CO2 水合物生长速率逐渐提高;利用线性拟合获取了CO2 水合物平均生长速率与驱动力关系式,为预测CO2 水合物的平均生长速率提供参考.

Abstract

This paper intends to investigate the effect of different driving forces on CO2 dynamics in coal media.The study conducts a experimental research on the growth kinetics of CO2 hydrate in coal media under three driving forces to obtain the kinetic parameters of CO2 hydrate in synthesis process.The results show that in the process of hydrate generation in the same particle size system,the CO2 gas con-sumption of 3 MPa driving force is about 1.14 times and 1.34 times of that of 2.5 MPa and 2 MPa driv-ing force.The increase of driving force in different particle size systems accelerates the movement of gas molecules in the system,together with the increase of collisions of the gas molecules with water molecules at the liquid surface,and it follows the increase of the CO2 hydrate crystal nucleation,and the quick speed of the CO2 hydrate gas consumption and the growth rate.Between the particle size of 0.150-0.850 mm,the growth rate of CO2 hydrate increases gradually with the enlargement of the partical size.The relation between the average growth rate of CO2 hydrate and the driving force obtained by linear fitting provides a reference for predicting the average growth rate of CO2 hydrate.

关键词

CO2水合物/煤与CO2突出/气体消耗量/生长速率

Key words

CO2 hydrates/coal and CO2 outburst/gas consumption/growth rate

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基金项目

国家自然科学基金联合基金(U21A20111)

国家自然科学基金(51704103)

出版年

2024
黑龙江科技大学学报
黑龙江科技学院

黑龙江科技大学学报

CSTPCD
影响因子:0.348
ISSN:2095-7262
参考文献量30
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