Methane Separation from Coal Mine Methane Gas by Tetra-n-butyl Ammonium Bromide Semiclathrate Hydrate Formation
Methane Separation from Coal Mine Methane Gas by Tetra-n-butyl Ammonium Bromide Semiclathrate Hydrate Formation
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四正丁基溴化铵半包合物水合物形成从煤矿瓦斯气中分离甲烷
DOI：
10.1021/ef202007x
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发表时间：
2012-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Peter Englezos
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhong Dongliang (钟栋梁);Peter Englezos
这项工作提供了新的数据，以进一步开发基于水合物的工艺，通过形成四正丁基溴化铵 (TBAB) 半笼形水合物，从低浓度煤矿甲烷气体 (30 mol% CH4/N2) 中分离 CH4。由30mol％CH4/N2气体混合物形成的TBAB半笼形水合物比由相同气体混合物形成的气体水合物具有更有利的平衡条件。通过实验确定并报告了 0.17、0.29 和 0.62 mol% TBAB 的初始平衡条件。在3.5 MPa的固定驱动力下，以半间歇和间歇操作方式进行了由30 mol% CH4/N2气体混合物形成TBAB半笼形水合物的实验。结果表明，CH4 优先被嵌入 TBAB 水合物中。使用0.29 mol% TBAB 溶液优于0.17 mol% 和0.62 mol% TBAB 溶液。对于从 30 mol% CH4/N2 气体中分离 CH4，半间歇操作比间歇操作更有效。
This work presents new data to further develop the hydrate-based process for the separation of CH4 from the low-concentration coal mine methane gas (30 mol % CH4/N2) through the formation of tetra-n-butyl ammonium bromide (TBAB) semiclathrate hydrate. The TBAB semiclathrate hydrate formed from the 30 mol % CH4/N2 gas mixture has more favorable equilibrium conditions than the gas hydrate formed from the same gas mixture. The incipient equilibrium conditions at 0.17, 0.29, and 0.62 mol % TBAB were experimentally determined and reported. The experiments of forming TBAB semiclathrate hydrate from the 30 mol % CH4/N2 gas mixture were performed in both semibatch and batch operation under a fixed driving force of 3.5 MPa. The results indicate that CH4 is preferentially encaged into the TBAB hydrate. The use of a 0.29 mol % TBAB solution is preferred over the 0.17 and 0.62 mol % TBAB solutions. The semibatch operation is more effective than the batch operation for the separation of CH4 from the 30 mol % CH4/N2 ga...
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