不同相态管输CO2的节流放空实验

摘要：

为了探究管输CO2节流放空过程中的压力、温度响应及相态变化,基于Joule-Thomson效应搭建了橇装实验装置,分别进行了超临界态、液态、气态及含杂质气态CO2多级节流放空实验.通过实验发现:①超临界态及气态实验出口温度先上升后下降,而液态实验出口温度先下降后上升并最终与主管温度变化一致;②主管内CO2的压力、温度随着实验的进行而不断下降,且各截面之间参数差异明显,表明压力扰动传播速度受密度影响;③含杂质N2的CO2放空时出口温度低于纯气态CO2放空,主管内压力随时间变化速率大于纯CO2实验主管压力变化速率;④管外气云逐渐收缩为气锥,气锥随管内压力下降、温度上升逐渐减弱并最终消失.实验结果表明:①在单级节流相同压降下,液态实验产生的温降明显小于超临界态及气态节流温降,但液态CO2全节流过程会因发生相变而使平均节流效应增强;②密度影响内能对外耗散的程度,进而影响节流系数,即密度增大,节流系数降低.进而建议,通过增大泄放速率、节流入口增温、节流出口整流等措施来实现对CO2放空过程的安全控制.

关键词：CO2管道、CCS、节流、放空、相态实验、超临界态、节流效应、气云变化、安全控制

所属期刊栏目：36

分类号：X9 ;TU9

资助基金：国家自然科学基金项目“含杂质超临界CO2管道输送安全控制关键技术研究”51374231;中央高校基本科研业务费专项资金“超临界CO2管道泄漏扩散机理及安全评价研究”16CX06005A;国家科技支撑计划项目“大规模燃煤电厂烟气CO2捕集纯化、输送及安全控制技术研究”2012BAC24B01

在线出版日期：2016-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：126-136