بررسی آزمایشگاهی اثر نانوذره های آهن اکسید و روی اکسید بر تشکیل هیدرات کربن دی اکسید

در سال های اخیر تشکیل هیدرات های گازی به دلیل کاربردهای آن ها موردتوجه قرار گرفته است. ذخیره و انتفال گاز طبیعی و  همچنین جداسازی گازهای اسیدی مانند کربن دی اکسید از گاز طبیعی و خروجی موتور های احتراق به کمک پدیده هیدرات مورد مطالعه گسترده پژوهشگران قرار گرفته است. اثر افزودنی ها در تشکیل هیدرات های گازی نقش چند گانه ای دارند. برخی از این افزودنی باعث تسریع در تشکیل هیدرات می شود که به آن ها ارتقا دهنده گفته می شود. از جمله این افزودنی ها نانو ذره های اکسیدهای فلزی است. در این پژوهش اثر نانوذره های آهن اکسید و روی اکسید بر روی سینتیک تشکیل هیدات مورد بررسی قرار گرفته است. در پژوهش های پیشین اثر نانوذره های آهن اکسید بر سینتیک تشکیل هیدرات مورد بررسی قرار نگرفنه است، از سویی بارگذاری جدیدی از نانوذره های روی اکسید برای بررسی ظرفیت ذحیره سازی و سرعت تشکیل هیدرات در این پژوهش مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش بررسی آزمایشگاهی اثر این نانوذره ها در تشکیل هیدرات گازی و بررسی پارامترهای سینتیکی تشکیل هیدرات کربن دی اکسید انجام شد، نتیجه های آزمایشگاهی نشان داد ظرفیت ذخیره سازی در حضور نانوسیال تا 10% افزایش یافته است. در حضور نانوسیال روی اکسید با فشار تزریفی آغازین 37 بار زمان لازم برای تشکیل کامل هیدرات co2 در حدود 10 برابر و در فشار اولیه 28 بار در حدود 22 درصد نسبت به آب خالص بهبود یافت.

Experimental Study of the Effect of Iron Oxide and Zinc Oxide Nanoparticles on the Carbon Dioxide Hydrate Formation

The hydrate formation has been investigated due to its application in recent years. Researchers study applications of hydrate such as gas storage, transportation, and gas mixture sequestration. Several studies have been carried out for clathrate hydrate formation due to their unique applications. In this work, the effects of zinc oxide and ferric oxide Nanoparticles on hydrate formation conditions were investigated. It has been shown that Nanoparticle has a promotion effect on hydrate formation conditions so kinetic and induction time are changed in the presence of these Nanoparticles. In the present study, the new data of carbon dioxide hydrate formation conditions were obtained in the presence of ferric oxide and zinc oxide Nanoparticles. The gas consumption versus time in the hydrate formation process in the presence of ferric oxide and zinc oxide are calculated and compared with those values are obtained by pure water. The results showed that the presence of these Nanofluids in carbon dioxide hydrates led to enhance the storage capacity by about ten percent in some cases and cause the intensification of the hydrate formation rate. Moreover, in the presence of these Nanofluids, at injection gas pressure of thirtyseven bar, the time of termination of hydrate formation decreases about ten times in compared with pure water at the same conditions; However, at twentyeight bars, this time reduction is about twentytwo percent concerning pure water.