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本论文旨在利用水合物法分离气体混合物这一分离技术,对焦炉气进行分离,回收其中的H2气体,进而将该技术应用于其他相应的工艺生产中。 本文的主要内容有: 1.分别在浓度为6.0mol%四氢呋喃(THF)溶液及去离子水中,利用恒温压力搜索法对已知组成的焦炉气进行了水合物生成压力的测定。结果表明:焦炉气在去离子水中水合物生成压力很高,但是加入THF后生成压力大大降低,充分证明在6.0mol%THF溶液中利用水合物法分离焦炉气是可行的。 2.在温度为279.15K、282.15K、285.15K,压力范围为0.6MPa~5MPa的条件下,对已知组成的焦炉气进行氢气分离实验,确定一级水合平衡气的气相组成,进行二级分离实验,分析焦炉气及一级水合平衡气的分离效果。 3.在THF存在的条件下,分别用不同浓度的动力学促进剂(SDS)进行动力学实验,并对实验的结果进行生成动力学分析。结果表明:在低温高压下,加入SDS对实验起到加速反应的作用,但是气体水合反应速率仍然受到很多其他因素影响。 4.应用Chen-Guo水合物热力学模型计算了实验所用的焦炉气在去离子水中及6.0mol%THF溶液中生成水合物的压力,并与实验测定值进行比较。结果表明:当温度较低,压力也较低时,误差较小;随着温度升高,误差变大;在6.0mol%THF溶液中,由于缺乏THF分子与各种气体分子的相互作用参数,模型计算误差变大,故该预测体系仍需要进一步改进以提高对焦炉气生成压力的计算精度。