超臨界流体を含む混合系の高圧相挙動に関する研究

超临界流体混合体系高压相行为研究

• 批准号: 04238213
• 负责人: 大垣 一成
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04238213/
• 关键词: 高圧相挙動; 多相平衡; ガスハイドレート; 密度逆転現象; 臨界終点

本研究では軽沸点成分の超臨界領域から、三重点付近までの広範な温度領域での二成分混合系の固相を含む高圧相挙動を明らかにし、こうした相挙動データの蓄積を計る。また相挙動の分類法を検討し、混合系の相挙動の特徴を生かした新しい技術開発の可能性を探る。first freezing point法により各混合系の三相共存点・四相共存点ならびに臨界軌跡を実測した。またn-alkanesとCO2混合系では液液の相密度逆転現象をが生じる温度圧力を測定した。H20とCO2混合系では温度サイクル法により水和化合物を生成する混合系の四相共存点と各種三相共存曲線を測定した。1.n-alkanes-CO2,C2H6混合系の高圧相挙動C17,C18とCO2,C2H6の各二成分混合系の高圧相挙動を実測した結果、CO2を含む混合系は先に報告した相挙動分類のtype2"に属し、C17-C2H6混合系はtype1、C18-C2H6混合系はちょうどtype1とtype1'の遷移混合系であることを確認した。またn-alkanesとCO2の混合系では液液共存領域において相密度の逆転現象が現れるが、その温度と圧力に興味ある関係が存在することを確認した。さらに相挙動分類においてきわめて重要な情報である四相共存点に着目した考察から、n-alkanesの炭素原子数の"oddeven effect"と四重点温度との関連、あるいはn-alkanesの結晶構造との関連を示唆する結果を得た。2.H20-CO2混合系(gas-hydrateを含む混合系)の高圧相挙動この系はgas-hydrate(CO2・6H2O)と呼ばれる反応物を生成する。本研究では四種類の三相共存曲線と一つの四相共存点と臨界終点を実測した。hydrate-H2O liquid-C02 gas or CO2 liquidの二つの三相共存曲線に対して吸着モデルを適用し実測値の相関を試みた。CO2分子の形状因子を変数とする相関ではhydrateの平均配位数を含め良好な結果を得た。

In this study, the accumulation of boiling point components in supercritical region, three-point interaction in temperature region and solid phase interaction in two-component mixture system was calculated. The classification method of phase motion is discussed, the characteristics of phase motion of mixed system are generated, and the possibility of new technology development is explored. The first freezing point method is used to measure the three-phase blue shift point, four-phase blue shift point and critical trajectory of each mixed system. The temperature and pressure of the liquid phase density inversion phenomenon in the mixed system of n-alkanes and CO2 were measured. The four-phase blue-shift point and various three-phase blue-shift curves of H20-CO2 mixed system were determined by temperature measurement method, water and compound formation. 1. High pressure phase shift of n-alkanes-CO2, C2H6 mixtures. The results of high pressure phase shift of binary mixtures of C17,C18 and CO2, C2H6 are presented. The phase shift of CO2-containing mixtures is classified into type2 and type 1 respectively. The phase shift of C17-C2H6 mixtures is classified into type 1 and type1 respectively. It is confirmed that the mixed system of n-alkanes and CO2 has the inverse relationship between phase density and temperature and pressure in the liquid-liquid blue transition domain. The important information of phase shift classification is to investigate the "oddeven effect" of carbon atom number of n-alkanes and the relationship between temperature and crystal structure of n-alkanes. 2. The high pressure phase shift of gas-hydrate(CO2·6H2O) and gas-CO2 mixture system is related to the formation of reaction products. In this study, four kinds of three-phase blue-shift curves and one four-phase blue-shift point and critical endpoint were measured. The three-phase blue-shift curve of hydrate-H2O liquid-C02 gas or CO2 liquid is applicable to the measurement of adsorption parameters. The correlation between the shape factor and the average coordination number of hydrate of CO2 molecule is satisfactory.

项目成果

Shinji Iwade: "High-Pressure Phase Behavior of Binary Systems of Heptadecane and Octadecane with Carbon Dioxide or Ethane" Journal of Chemical Engineering of Japan. 26. 77-82 (1993)

Shinji Iwade：“十七烷和十八烷与二氧化碳或乙烷的二元体系的高压相行为”日本化学工程杂志。