有机相变乳液中HCFC–141b水合物生成及稳定性

为了促进水合物形成,在HCFC–141b、有机相变材料(正癸酸和十二醇)和水体系中添加表面活性剂Tween 80和Span 80作为乳化剂,采用高速搅拌的方法制备了有机相变材料-表面活性剂-制冷剂-水乳液体系,增大水分子与制冷剂的接触面积。实验研究了静态条件下有机相变材料和表面活性剂添加量对水合物形成的影响。研究结果表明添加乳化剂可以有效提高水合物的蓄冷量,减少水合物形成诱导时间,降低水合物生成的随机性;温度越低,水合物促进效果越好。水合物生成/分解循环实验表明,添加Tween 80的乳液体系的稳定性好,有机相变乳液提高了水合物生成/分解循环过程的稳定性。     

静态条件下表面活性剂促进HCFC–141b水合物生成

为了研究不同类型表面活性剂对HCFC–141b (CH3CCl2F)水合物生成的影响,在静态条件下研究了脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO–9)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和吐温80(Tween80) 3种表面活性剂对HCFC–141b水合物形成诱导时间、生成速率和蓄冷量的影响。结果表明过冷度越大,越有利于水合物的生成。AEO–9、AES和Tween80的最佳添加量分别为w=2.5%、0.1%和2%,在0.2℃实验条件下对应的HCFC–141b水合物生成诱导时间分别为63、67和89 min,该条件下HCFC–141b水合物的蓄冷量分别为167.74、122.47和202.73 kJ×kg~(-1),水合物平均生成速率分别为3.97、2.70和4.12 kJ×kg~(-1)min~(-1)。AEO–9有利于HCFC–141b水合物成核,Tween80更有利于水合物生长和提高蓄冷密度。非离子表面活性剂AEO–9和Tween80促进HCFC–141b水合物生成机理主要是胶束理论,而阴离子表面活性剂AES对HCFC–141b水合物形成促进主要是吸附作用,AEO–9和Tween80对HCFC–141b水合物生成的促进作用比AES好。     

有机相变材料促进HCFC-141b水合物生成实验

为解决静态系统中水合物形成时间长、生长速度慢的问题,在水合物形成体系中添加由正癸酸(CA)和十二醇(DE)复合而成的有机相变材料作为水合物形成促进剂,研究相变材料的添加对HCFC-141b水合物形成的影响。采用高速搅拌的方法制备了CA-DE+HCFC-141b+水乳液体系,乳化液增加了HCFC-141b与水的接触面积,促进了水合物在静态系统中的生成。在实验条件范围内,添加1%的CA-DE相变材料,水合物形成诱导时间最短,水合物形成过程中温度的升高幅度最大,水合物的生长速度最大,对水合物形成促进效果最好。水合物形成诱导时间实验结果表明,水合物的形成具有一定的随机性。在0.2℃和1℃的实验条件下,HCFC-141b水合物可在1h内形成。温度影响水合物的形成,温度越低水合物形成引导时间越短,生长速度越快、水合物生成的随机性越小。     

N,N-二甲基甲酰胺/液体石蜡非水乳液体系的稳定性研究

将Tween 80,PluronicL64和聚醚胺JEFFAMINE M-2070(M-2070)分别与Span 85复配制得了N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/液体石蜡非水乳液体系,从亲水亲油平衡值(HLB)、液滴粒径和稳定时间等方面研究了二元表面活性剂复配对非水乳液稳定性的影响;在Tween 80和Span 85复配基础上,将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分别添加到非水乳液体系中,从粒径和乳液稳定时间2个方面考察了三元表面活性剂复配对乳液稳定性的影响。结果表明,Tween 80和Span 85复配可得到较稳定的非水乳液;添加CTAB后,非水乳液的稳定性反而降低;添加PVP后,非水乳液的稳定性有一定程度地加强;而添加SDBS后,乳液的稳定性大大增强。     

内酯型槐糖脂促进HCFC-141b水合物生成

蓄冷空调是降低电网峰谷差、实现电网负载侧调峰的一种重要手段,制冷剂水合物作为蓄冷介质具有蓄冷密度大和相变温度高的优点。HCFC-141b制冷剂是一种潜在的蓄冷物质,为了促进HCFC-141b制冷剂水合物的生成,实验研究了绿色环保表面活性剂槐糖脂对HCFC-141b水合物生成的影响。研究结果表明,添加适量的内酯型槐糖脂可大幅度缩短HCFC-141b水合物形成的诱导时间。槐糖脂的添加量影响水合物的成核和生长过程,质量分数为0.5%是内酯型槐糖脂的最佳浓度,促进HCFC-141b水合物生成的平均诱导时间最短,约为153min。实验结果还表明水合物的生成具有随机性,添加内酯型槐糖脂可以改善水合物生成的随机性,0.5%（质量分数）的内酯型槐糖脂的诱导时间标准方差最小,水合物成核稳定性最好。内酯型槐糖脂的添加也影响HCFC-141b水合物的蓄冷量,当添加0.5%（质量分数）的内酯型槐糖脂时,HCFC-141b水合物的平均蓄冷量达到232.45kJ/kg。     

期刊文献

<正>微乳液中R141b水合物快速生成实验研究李璞,张龙明,覃小焕,李娜摘要:制冷剂水合物作为一种理想的蓄冷工质受到广泛关注,但烃类制冷剂与水不互溶造成水合反应诱导时间长、过冷度大。为增大制冷剂与水的相容性,本研究筛选出T 20(吐温20)/SPC(大豆卵磷脂)复配表面活性剂,使大量R141b溶于水相,形成热力学稳定的微乳液,考察了微乳液体系中T20浓     

10%丁草胺水乳剂的研究

对10％丁草胺水乳剂，采用span 20和Tween 20复配系列不同HLB乳化剂的方法，发现水乳剂体系的最佳HLB值为11．76。再根据此HLB值选择出由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成的3#乳化剂对为最佳乳化剂。利用乳液离心分离和丁草胺一水界面张力的测定表明，加入3％的乳化剂就可获得稳定的水乳液。所配制的10％丁草胺水乳剂具有良好的冷、热和稀释稳定性。     

高含水油包水乳液的水合物储气性能研究

油包水乳液是近年来新兴的一种水合强化材料,具有良好的水合储气潜力,但是为了保证乳液的稳定性,通常所用的油包水乳液含水量不超过50%。然而水合物的储气量与水含量密切相关,因此高含水的油包水乳液更具有应用前景。对含水量超过50%的油包水乳液进行了水合物的储甲烷研究,考察了乳化剂用量、初始压力及搅拌速率对储气性能的影响,最后考察了乳液的循环储气能力。结果表明：含水量超过55%后,含水量的增加会造成乳液液滴的增大,储气量的降低。乳液含水量为55%,复合乳化剂Span80 / Tween80（m_Tween80∶m_Span80=0.783∶1）用量5%（质量）（以水量为基准）的乳液最适合水合储气;初始压力的增加有利于水合储气性能的提高,但压力过高会造成水合物壳的快速形成,从而降低整体储气能力;适宜的搅拌速率有利于水合物的生成,过快或过慢都会引起水合速率的下降。本实验中最佳的乳液水合储气条件为：温度274.15 K、反应釜中气水体积比10∶1、甲烷初始压力6 MPa、搅拌速率700 r/min,在此条件下,储气量可达141.42 L 气/L 水。在此条件下进行循环储气实验证明该乳液具有良好的循环利用性,四次循环中储气量均在130 L 气/L 水以上。研究结果可为天然气储运以及含烃混合气分离提供技术参考。     

水合物形成促进剂研究进展

添加促进剂是高效制备水合物的研究热点,促进剂及其添加量对水合物生成效果至关重要。本文主要从热力学促进剂和动力学促进剂两大类型进行分析：总结了可溶水相热力学促进剂和不可溶水相热力学促进剂的浓度对水合物形成相平衡的影响;从表面活性剂、纳米粒子和相变材料等添加剂,阐述了动力学促进剂添加量对水合物生成诱导时间、储气量和生成速率等方面的影响。促进剂都存在最佳浓度的添加量,并且不同类型促进剂复配更有利于水合物生成。目前添加促进剂后水合物形成机理的研究大多从宏观现象推测,部分学者通过拉曼光谱、X射线衍射和显微观察探索分析促进剂对水合物形成的微观影响,这方面研究有待于进一步开展。添加量作为水合物形成促进剂的重要指标,研究者应得到水合物形成促进剂的最佳浓度与所研究对象的关联性。     

柴油微乳液稳定性的研究

利用非离子表面活性剂司班(Span)系列与吐温(Tween)系列复配制备油包水(W/O)柴油微乳液;探讨了以下3种因素对柴油微乳液稳定性的影响:不同助剂醇、司班(Span)系列与吐温(Tween)系列不同配比、助剂醇(A)与表面活性剂(S)不同配比。并绘制了Span80/Tween80-柴油-正戊醇-水体系的一系列拟三元相图。最终得到形成柴油微乳的最适宜条件为:表面活性剂配比m(Span80)/m(Tween80)为4∶6;助剂为正戊醇;m(A)/m(S)为0.4。并利用亲水亲油平衡值理论(HLB值理论)和界面膜理论对试验结果进行分析。     

煤层气水合化的基础研究

自行设计制造了一套可用于煤层气水合物生成与分解的可视化实验系统,利用该实验系统研究了阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和多孔介质煤对煤层气水合物生成的影响,进行了煤层气水合物生成相平衡参数和分解热力学方面的研究。结果表明:表面活性剂的加入促进了水合物的生长,但水合物的生成情况与表面活性剂的种类和浓度有关;表面活性剂的加入有效地改变了水合物生成的热力学条件;水合物分解过程所需热量较多,证实了利用煤层气水合化技术预防煤矿煤与瓦斯突出以及进行煤层气固化储运的可行性。     

陶瓷微滤膜制乳技术研究

选择水-煤油体系(体积比为水：煤油：10：1)，分别用机械搅拌法和陶瓷微滤膜制备乳液．研究了乳化剂及增稠剂阿拉伯树胶的浓度对乳液稳定性的影响。实验结果表明：对于水一煤油体系，选择质量分数为0．8％的Tween80为乳化剂，加入质量分数为1％的阿拉伯树胶为增稠剂，用0.1μm陶瓷微滤膜为分散介质可以制备粒径分布均匀的乳化液体系，且膜两侧压差及连续相流速对乳液稳定性的影响不大。     

常温相变含水石蜡微乳液的制备

采用一定比例的固体石蜡和液体石蜡混合熔融,得到常温相变石蜡,采用微乳化技术,将水稳定的分散到石蜡中,制备出具有高储能量的相变含水石蜡储能材料。差式扫描量热法测试表明,m(固体石蜡)∶m(液体石蜡)=1∶2时,复配石蜡固-液相变温度34.2℃,相变潜热为34.0 kJ/kg;相图分析表明,m(Span80)/m(Tween80)=0.6,助表面活性剂为正丁醇,助表面活性剂(C)与复配表面活性剂(T)质量比m(C)/m(T)=0.3时,微乳液相区面积最大;实际储能测试结果表明,含水10%的相变石蜡比未加水时提高了近13倍。     

液体石蜡油包水乳液的制备

以液体石蜡乳液为研究对象,采用控制变量法,考察了表面活性剂含量、油水相比例、均质速率、乳化时间、乳化温度及复配表面活性剂HLB值等条件对生成乳液的影响,以期制备出尺寸分布均匀、长期稳定性好的液体石蜡油包水乳液.乳液的制备方式为逐滴滴加,最终得出:常温下,表面活性剂(EM90+Tween80)质量分数为4％、油水相的体积...     

相变蓄冷浆体材料研究进展

相变蓄冷浆体材料具有良好的流动性和高蓄冷密度,既可用作蓄冷材料,也可作为载冷剂来输送冷量,应用前景广阔。相变蓄冷浆体材料包含冰浆、笼型水合物浆体、微胶囊乳液、相变乳状液和微乳液等,其中笼型水合物又包含CO₂水合物、有机制冷剂水合物和季盐类水合物。本文综述了上述相变蓄冷浆体材料的基础物性、制备方法和流动传热特性,并介绍了水合物浆体生成的强化以及浆体流动特性的改善研究,分析比较了几种相变蓄冷材料的优缺点,列举了浆体材料在蓄冷空调系统中的典型应用,并指出了蓄冷技术未来的发展趋势,如尿素–水,乙醇–水和乙二醇–水等自然工质良好的热学性能均为其制备相变蓄冷材料提供了可能。     

O/W型抗紫外纳米乳液的制备及其性能研究

选用非离子型表面活性剂Span-80和Tween-40为乳化剂,以环己烷为油相,采用反相乳化法,制备具有抗紫外效果的高分散纳米乳液。通过测定乳液的平均粒径和稳定性能,研究了乳化剂的组成,分散相体积分数,乳化剂用量和乳化温度等因素对乳液体系稳定性的影响,探索该乳液制备的最佳条件。结果表明,以Span80和Tween40按质量比1∶1作为乳化剂,乳化剂用量为4%,分散相体积分数10%,乳化温度为55℃,10 000 r/min下乳化10 min,可获得平均粒径在150 nm以下的乳液,且具有较好的稳定性及抗紫外线性能。     

O/W型抗紫外纳米乳液的制备及其性能研究

选用非离子型表面活性剂Span-80和Tween-40为乳化剂,以环己烷为油相,采用反相乳化法,制备具有抗紫外效果的高分散纳米乳液。通过测定乳液的平均粒径和稳定性能,研究了乳化剂的组成,分散相体积分数,乳化剂用量和乳化温度等因素对乳液体系稳定性的影响,探索该乳液制备的最佳条件。结果表明,以Span80和Tween40按质量比1∶1作为乳化剂,乳化剂用量为4%,分散相体积分数10%,乳化温度为55℃,10 000 r/min下乳化10 min,可获得平均粒径在150 nm以下的乳液,且具有较好的稳定性及抗紫外线性能。     

促进天然气水合物生成因素的研究进展

介绍了几种促进天然气水合物形成的方法,综合阐述了吸附材料、添加表面活性剂、构造多孔结构、外加磁场、水合物记忆效应等方法对水合物生成的影响。通过分析不同促进天然气水合物生成方法的特点,如:纳米材料可以加快传热传质、增大气液接触面积,使用表面活性剂可以减小水分子表面张力、增大气体溶解率,盐类离子和合适的表面活性剂搭配使用可以促进水合物晶核形成,微波等外加磁场可以加快晶核形成等,为进一步研究天然气水合物开发和生成提供理论基础。     

促进天然气水合物生成因素的研究进展

介绍了几种促进天然气水合物形成的方法,综合阐述了吸附材料、添加表面活性剂、构造多孔结构、外加磁场、水合物记忆效应等方法对水合物生成的影响。通过分析不同促进天然气水合物生成方法的特点,如:纳米材料可以加快传热传质、增大气液接触面积,使用表面活性剂可以减小水分子表面张力、增大气体溶解率,盐类离子和合适的表面活性剂搭配使用可以促进水合物晶核形成,微波等外加磁场可以加快晶核形成等,为进一步研究天然气水合物开发和生成提供理论基础。     

Span80-Tween60/液体石蜡/AM/AA反相微乳液体系稳定性研究

用电导法研究了表面活性剂 HLB 值、单体配比和电解质浓度对反相微乳液体系稳定性的影响.实验结果表明,表面活性剂Span80与Tween60复配且HLB值为7.48,单体AM与AA质量含量为33%时且AM与AA的质量比为9︰1,加入具有盐析效应的质量浓度为50 g/L或100 g/L NaCl时,制备的Span80-Tween60/液体石蜡/AM/AA反相微乳液体系稳定性最好.