" Н а у к а м о л о д ы х " , 2 6 н о я б р я 2 0 1 9 г . , А р з а м а с
П о с в я щ а е т с я 8 5 - л е т и ю в ы с ш е г о п е д а г о г и ч е с к о г о о б р а з о в а н и я в А р з а м а с е и
8 0 - л е т и ю п р о ф е с с о р а В я ч е с л а в а П а в л о в и ч а П у ч к о в а
104
переходит в газовый гидрат, а оставшаяся смесь отбирается по завершении
процесса. Концентрация примеси одинакова во всем объеме.
Непрерывная газогидратная кристаллизация отличается тем, что процесс
проводится при установившемся потоке, т.е. при постоянной скорости
кристаллизации. С увеличением доли отбора газа происходит увеличение
фактора разделения смеси.
2. Математическое моделирование процесса газогидратной кристаллизации
Количество газа в газовой фазе, моль:
TR Z
VP
n
смеси
газ
газ
,
(1)
где
P
– давление системы, Па;
газ
V
– объем, занимаемый газовой смесью, м
3
;
смеси
Z
– коэффициент сжимаемости газовой смеси, рассчитанный согласно [3];
R
=8,31
Па·м
3
/моль·К – постоянная Больцмана;
T
– температура системы, К.
Количество газа, поглощенного в газогидратной фазе, моль:
MT
w t
L
w t
t
t
t
t
MP MPTRZ
PV
TRZ
TRZVP
ггф
n
0
0
0 0
0 0
(2)
где
0
P
,
t
P
– начальное и конечное давление системы, Па;
0
V
– начальный объем,
занимаемый газом, м
3
;
0
Z
,
t
Z
– начальный и конечный коэффициенты
сжимаемости;
0
T
,
t
T
– начальная и конечная температура системы, К;
M
–
гидратное число;
L
w
– молярный объем жидкой воды, м
3
/моль;
MT
w
– молярный
объем пустой газогидратной решетки, м
3
/моль.
Коэффициент газогидратного распределения:
газ
i
n
j
газ
j
n
j
ггф
j
ггф
i
i
n
n
n
n
K
0
0
,
(3)
где
ггф
j
n
,
газ
j
n
– общее количество
j
-ых газов в газогидратной и газовой фазах,
соответственно, моль;
ггф
i
n
– общее количество
i
-го газа, поглощенного в
газогидратной фазе, моль;
газ
i
n
– начальное количество
i
-го газа в газовом потоке,
моль.
Процент газогидратного извлечения:
%100
газ
i
ггф
i
n
n
R
,
(4)
где
ггф
i
n
– общее количество
i
-го газа в газогидратной фазе в конце эксперимента,
моль;
газ
i
n
– количество
i
-го газа в газовом потоке, моль.
