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多孔介质中气体水合物降压分解的分形理论研究Studyonthe
2009 年第 67 卷 化 学 学 报 Vol. 67, 2009 第 8 期, 808～812 ACTA CHIMICA SINICA No. 8, 808～812 ·研究论文· 多孔介质中气体水合物降压分解的分形理论研究 杨海健 李小森* 陈朝阳 颜克凤 李 刚 黄宁生 ( 中国科学院广州能源研究所天然气水合物研究中心 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室 广州 510640) 摘要 通过将水合物的分解过程看作是无固态产物层生成的气固反应过程, 结合粒径缩小的收缩核反应模型和分形理 论, 建立了多孔介质中水合物降压分解的分数维动力学模型, 提出了基于水合物分解实验数据计算多孔介质分形维数 的方法. 分别利用前人的甲烷水合物和 CO2 水合物降压分解实验数据, 对上述分数维动力学模型进行了验证. 计算结 果表明, 用提出的方法所计算得到的多孔介质分形维数与前人的测定结果基本符合; 对甲烷水合物和 CO2 水合物的降 压分解过程, 提出的分数维动力学分解模型得出了和实验结果基本一致的预测, 绝对平均误差(AAD)小于 10%. 关键词 水合物; 分形理论; 多孔介质; 分解 Study on the Dissociation Behavior of Gas Hydrate in Porous Sediment Based on Fractal Theory Yang, Haijian Li, Xiaosen* Chen, Zhaoyang Yan, Kefeng Li, Gang Huang, Ningsheng (Center for Gas Hydrate Research, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640) Abstract The dissociation process of gas hydrate was regarded as a gas-solid reaction without solid pro- duction layer when the temperature was above the zero centigrade. Based on the shrinking core model and the fractal theory, a fractional dimension dynamical model for gas hydrate dissociation in porous sediment was established. The new approach of evaluating the fractal dimension of the porous media was also pre- sented. The fractional dimension dynamical model for gas hydrate dissociation w
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