Российские ученые ускорили процесс получения газовых гидратов более чем в двадцать раз
https://www.traditionrolex.com/42
5 июля 2023
Просмотров: 523
Ученым из Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе Сибирского отделения (СО) РАН удалось сократить процесс получения газовых гидратов с более чем 24 часов до одного часа. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science.
Газовый гидрат представляет собой соединение воды и газа, которое внешне напоминает лед и при этом образуется при положительной температуре, «забирая» в себя только чистую воду и сохраняя ее до «размораживания». Благодаря этому перевод воды в газогидратное состояние может служить одним из наиболее экологичных методов очистки. Однако внедрению этого способа мешает сложность отделения синтезированной гидратной суспензии от материнского раствора и низкая скорость образования самих гидратов: процесс их получения занимает более суток.
Чтобы решить эти проблемы, ученые из Института теплофизики СО РАН разработали новый метод получения газовых гидратов, в основе которого лежит циклический процесс кипения и конденсации гидратообразующего газа в объеме воды. Новые способ позволил получить гидрат массой более 1 кг за один час на лабораторном оборудовании. «Такая скорость производства гидрата осуществляется за счет одновременного совмещения нескольких факторов: единовременный ввод большого объема газа (газ вводится в сжиженном состоянии), перемешивание, охлаждение реакционной смеси и отвод выделяющегося при гидратообразовании тепла за счет кипения гидратообразователя», – цитирует Минобрнауки Андрея Мелешкина, одного из соавторов статьи в журнале Applied Surface Science.
Ученые проводили исследование на моделирующем газе фреон 134а – смеси этана и метана, которая позволяет получать гидрат при небольшом избыточном давлении, не более двух атмосфер. Благодаря этому сотрудники Института теплофизики СО РАН могли визуально отслеживать все этапы образования гидрата. Коммерциализация новой технологии позволит использовать ее не только для опреснения морской воды, но и очистки сточных вод, загрязненных солями металлов.
Источник
Газовый гидрат представляет собой соединение воды и газа, которое внешне напоминает лед и при этом образуется при положительной температуре, «забирая» в себя только чистую воду и сохраняя ее до «размораживания». Благодаря этому перевод воды в газогидратное состояние может служить одним из наиболее экологичных методов очистки. Однако внедрению этого способа мешает сложность отделения синтезированной гидратной суспензии от материнского раствора и низкая скорость образования самих гидратов: процесс их получения занимает более суток.
Чтобы решить эти проблемы, ученые из Института теплофизики СО РАН разработали новый метод получения газовых гидратов, в основе которого лежит циклический процесс кипения и конденсации гидратообразующего газа в объеме воды. Новые способ позволил получить гидрат массой более 1 кг за один час на лабораторном оборудовании. «Такая скорость производства гидрата осуществляется за счет одновременного совмещения нескольких факторов: единовременный ввод большого объема газа (газ вводится в сжиженном состоянии), перемешивание, охлаждение реакционной смеси и отвод выделяющегося при гидратообразовании тепла за счет кипения гидратообразователя», – цитирует Минобрнауки Андрея Мелешкина, одного из соавторов статьи в журнале Applied Surface Science.
Ученые проводили исследование на моделирующем газе фреон 134а – смеси этана и метана, которая позволяет получать гидрат при небольшом избыточном давлении, не более двух атмосфер. Благодаря этому сотрудники Института теплофизики СО РАН могли визуально отслеживать все этапы образования гидрата. Коммерциализация новой технологии позволит использовать ее не только для опреснения морской воды, но и очистки сточных вод, загрязненных солями металлов.
Источник