Мы представляем протокол измерения тепловых свойств синтетических гидратосодержащих образцов отложений, состоящих из песка, воды, метана и гидрата метана.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Протокол для измерения тепловых свойств переохлажденной Синтетические Песчано-вода-газ-метан гидратов образца
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Гидраты метана (MHs) присутствуют в больших количествах на дне океана и в регионах вечной мерзлоты. Метан и гидраты водорода изучаются как будущие энергетические ресурсы и носители энергии. Для разработки метода получения газа из природных МГ отложений и технологий на основе гидратов необходимо понимать тепловые свойства газовых гидратов.
Измерения тепловых свойств образцов, состоящих из песка, воды, метана и MH, затруднены, потому что теплота плавления MH может повлиять на измерения. Для решения этой задачи были проведены измерения тепловых свойств в переохлажденных условиях при формировании МЗ. Здесь описаны протокол измерений, методика расчета изменения сатурации, а также рекомендации по анализу тепловых констант образца с использованием методов источников переходной плоскости.
Влияние теплоты образования MH на измерение очень мало, потому что скорость образования газовых гидратов очень медленная. Этот метод измерения может быть применен к тепловым свойствам системы газ гидрат-вода-гостевой газ, которая содержит водород, CO2 и гидраты озона, поскольку характерная низкая скорость образования газового гидрата не является уникальной для MH. Ключевым моментом данного метода является низкая скорость фазового перехода целевого материала. Следовательно, этот метод может быть применен к другим материалам с низкими скоростями фазового перехода.
Введение
Газовые гидраты представляют собой кристаллические соединения , которые содержат обойме структуры с водородными связями молекул воды , содержащих молекулы гостя в клетке 1. Большое количество гидратов метана (MHS) в дна океана и районах вечной мерзлоты интересны будущие энергетические ресурсы , но может повлиять на глобальные климатические условия 2.
В марте 2013 года Япония Нефть, газ и металлы Национальная корпорация провела первую в мире испытания морской добычи для извлечения газа из природных MH-мироносиц отложений в восточной части Нанькайского мульды с использованием метода "разгерметизация" 3,4.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Примечание: Пожалуйста, обратитесь все соответствующие паспорта безопасности материала, как это исследование использует высокого давления горючий газ метан и большой сосуд высокого давления. Носите шлем, защитные очки и защитную обувь. Если система регулирования температуры прекращается, давление в сосуде возрастает при MH диссоциации. Для предотвращения несчастных случаев, использование системы предохранительных клапанов настоятельно рекомендуется автоматически выпускать газ метан в атмосферу. Система предохранительный клапан может работать без электропитания.
1. Подготовка Песчано-вода-газ метан образцов 9
- Поместит....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
На рисунке 2а показан температурный профиль , который не влияет MH плавления. Delta ; t C является изменение температуры в результате измерения термических констант. Рисунок 2b показывает температурный профиль, пораженной MH плавления. Профиль на рисунке 2b не могут быть проанализированы с помощью уравнений 1 и 2 , так как эти уравнения получены в предположении , стабильные условия выборки.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Влияние образования тепла МЗ по измерению была оценена. Образование тепла МЗ оценивался из продуктов коэффициента изменения S ч , как показано на рисунке 3b и энтальпия образования Н = 52,9 кДж моль -1 для MH 14. Следовательно, максимальное изменение температуры было 0,00081 ° С -1. Это было значительно ниже , чем увеличение температуры & Delta ; t C датчика TPS от 1 ° С до 1,5 ° С в течение интервала времени .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Работа выполнена при финансовой поддержке MH21 исследовательского консорциума по Гидрат метана ресурсов в Японии и Национальной программы по метану Сода эксплуатации со стороны Министерства экономики, торговли и промышленности. Авторы хотели бы поблагодарить Т. Маекава и С. Гото за их помощь при проведении экспериментов.
Перепечатано цифры с разрешения (Мураока, М., Susuki, N., Ямагути, H., Цудзи, Т., Ямамото Ю., топливно-энергетические ресурсы, 29 (3), 2015, 1345-1351, 2015, DOI:. 10.1021 / ef502350n). Авторское право (2015) Американское химическое общество.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Термозонд TPS, Датчик горячего диска | Hot Disk AB Co., Швеция# | 7577 | Тип датчика каптона, радиус датчика 2.001 мм |
| Анализатор тепловых свойств горячего диска | Hot Disk AB Co., Швеция | TPS 2500 | |
| Стандартный кварцевый песок Toyoura | Keiseki Kogyo Co., Ltd., Япония | Н/Д | |
| Газ метан, 99.9999% | Tokyo Gas Chemicals Co., Ltd., Япония | Н/Д | Класс 6 N, Том 47 L, Давление наддува 14,7 Система очистки воды MPa |
| , Elix Advantage 3 | Merck Millipore., США | Н/Д | 5 М&Омега; см (при 25 ° В) удельное сопротивление |
| Вибрационный стол, живительный пакер | Sinfonia Technology Co. Ltd., Япония | VGP-60 | |
| , термостатическая ванна с циркуляционным насосом | THOMAS KAGAKU Co., Ltd., Япония | Коорант TRL-40SP | |
| , рассол Aurora | Tokyo Fine Chemical Co., Ltd., | Япония Н/А | этиленгликоль 71 wt% |
| Температуромер | Nitto Kouatsu., | Япония N/A | Pt 100, платиновый резистивный термодатчик в оболочке |
| Манометр | давления Kyowa Electronic Instruments., Япония | PG-200 KU | |
| Регистратор данных | KEYENCE., Япония | NR-500 | |
| Регулятор массового расхода | OVAL Co., Япония | F-221S-A-11-11A | Максимальный расход 2,000 N ml/ M, максимальное расчетное давление 19,6 Мпа |
Ссылки
- Sloan, E. D., Koh, C. A. Clathrate Hydrates of Natural Gases, 3rd ed. , 3rd ed, CRC Press. Boca Raton, FL. (2007).
- Hatzikiriakos, S. G., Englezos, P. The relationship between global warming and methane gas hydrates in the earth. Chem. Eng. Sci. 48 (23), 3963-3969 (1993).
- Yamamoto, K.....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
