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近年来温室效应以及气候变化对人类生产、生活的影响日益加剧,以二氧化碳为主的温室气体减排已经成为人们关注的焦点。水合物法储存二氧化碳是解决这一问题的一种引人关注的方法,气态的二氧化碳与液态水在一定的温度、压力条件下生成固态的水合物,从而达到固定二氧化碳,减轻温室效应的目的,该技术具有耗能少、储存气体时间很长等优点。目前水合物法储存二氧化碳还处于研究阶段,有一些问题亟待解决:二氧化碳水合物储气量受多孔介质粒径大小的影响等。本文在孔径分别为26.7nm、13.8nm的石英砂中进行二氧化碳水合物的生成与分解实验研究。在1.8L的不锈钢反应釜中进行恒容实验研究,系统的初始状态均为压力3.6MPa,温度25℃,降低温度至0.5℃,水合物开始生成,待系统稳定后升高温度至25℃。在整个实验过程中,采用数据采集系统将反应系统温度T、压力P随时间的变化情况记录于电脑中。根据化工热力学中PR状态方程计算出二氧化碳气体的摩尔数,根据段振豪等人的研究成果计算水合物生成前二氧化碳溶解度的变化,据此计算得出实验中二氧化碳水合物的储气量。孔径为26.7nm石英砂中,1m3的石英砂中可以储存64.4m3标准状况的二氧化碳气体,实验中瞬时最大生成速率为0.0457mol/min,瞬时最大分解速率为0.1071mol/min,平均生成速率为0.001703mol/min,平均分解速率为0.01195mol/min。L径为13.8nm石英砂中,1m3的石英砂中可以储存118.8m3标准状况的二氧化碳气体,实验中瞬时最大生成速率为0.0422mol/min,瞬时最大分解速率为0.1091mol/min,平均生成速率为0.001803mol/min,平均分解速率为0.01039mol/min。通过不同孔径之间储气量的比较得出:孔径大小对二氧化碳水合物的储气量产生影响,在多孔介质孔径范围为13.8nm至26.7nm之间时,粒径越小,储气量越大。根据实验结果,粒径为13.8nm石英砂中1m3石英砂中可储存标准状态下118.8m3的二氧化碳气体,展示了水合物储存二氧化碳的能力。本课题为二氧化碳海底储存提供了一定的理论基础。