气、液、超临界CO2相态及物性计算模型研究

针对CO2在驱油过程中可能会经历气、液、超临界等不同相态,常规经验方程很难进行计算这一问题展开研究,通过对四种经典的立方型状态方程进行分析对比,总结出了PR-EXP方法,计算结果显示该方法计算精度比单独使用PR方程和EXP—RK方程更高。对CO2黏度计算模型进行了研究和计算,结果表明,该模型计算结果与实测结果对比吻合较好,能够满足工程应用精度要求。应用SRK状态方程,对C02的比热容,Joule-Thomson系数等热物理性质计算模型进行了研究和计算,结果表明,相态变化对CO2物性影响较大。     

超临界CO2萃取杜仲叶总黄酮工艺研究

以杜仲叶为原料,研究了超临界CO2萃取杜仲叶总黄酮的工艺条件,并以总黄酮提取率为指标,通过设计L9(33)正交试验研究了萃取温度、压强和时间对超临界CO2萃取杜仲叶总黄酮的影响。结果表明:三因素对提取率的影响顺序为压强>温度>时间,最佳提取工艺条件为温度50℃,压强30MPa,时间120min。同时按照最佳工艺参数进行验证提取,提取率高达10.55%。     

Dieterici方程在CO2中的J-T效应

运用Dieterici状态方程讨论J-T效应,对J-T系数以Virial形式的Dieterici方程加以探讨,通过对CO2实际气体等焓膨胀的J-T系数及转换温度与Dieterici理论值比较发现,CO2实际气体的J-T系数和转换温度与理论值偏差不大,基本能反映实际气体的焦耳-汤姆逊的各种基本关系,可应用于一般热力学的定性分析.     

低渗透油藏注CO2井井口注气参数计算新模型

为了便于优化注CO2井的注入工艺参数,提高注气驱替效果,在考虑井筒管流和地层渗流两个流动过程相互耦合的基础上,根据垂直管流理论、传热学理论和多孔介质渗流理论,通过计算注CO2井筒压力温度分布和CO2在地层中的渗流规律,建立了注CO2井井口注气参数计算模型。对整个注气系统,选取井底作为求解点,应用节点分析方法对地层渗透率、地层压力、地层启动压力梯度与井口注气参数之间的关系进行了进行敏感性分析。通过研究得到了注气量随井口注气压力的变化规律,以及油藏渗透率、地层压力和启动压力梯度对井口注气参数的影响规律。建立的CO2井注气参数计算模型可为注CO2系统编制配注方案、选择注气设备等工作提供参考。     

油气井CO2腐蚀及防控方法研究进展

针对腐蚀环境这一最大不可控变量,探讨了CO₂分压、环境温度、pH值、含水率等因素对CO₂及超临界CO₂腐蚀的影响,并介绍了失重法、电化学方法和电感法等CO₂腐蚀评价方法。鉴于CO₂腐蚀产物膜的重要作用,详细阐述了腐蚀产物膜微观结构、力学性能对腐蚀的影响及研究方法。基于CO₂腐蚀环境影响因素、腐蚀机理及腐蚀评价方法,总结认为成膜型缓蚀剂能够隔绝油气井管具与CO₂等腐蚀环境接触,是行之有效的腐蚀防控方法,咪唑啉类抗高温复配型缓蚀剂是未来缓蚀剂研发的重要方向。     

利用CO2传感器探究酵母菌的呼吸方式

为了有效发展学生的生物学科核心素养,实验教学既应聚焦学生共性的实验探究,也应关注学生个性的自主探究。尝试利用CO₂传感器对酵母菌的呼吸方式进行实时检测,将定性观察与定量检测相结合,使实验结果呈现快速、科学直观。实验教学后的再探究过程,有利于调动学生自主创新实验的积极性,为培养学生的探究思维和探究能力赋能。     

实验室制取CO2探析

实验室常用大理石(或石灰石)与稀HCl反应制取CO₂,但该实验存在问题：其一,若盐酸浓度低,则反应速度慢,就需要浓度高的盐酸;若盐酸浓度高,则挥发性必然强,会对人体黏膜产生很强的刺激作用。其二,生成的CO₂常伴有氯化氢气体和水蒸气,需要对其除杂。其三,随着反应的进行,盐酸浓度会降低到一定程度,此时反应停止,就会浪费试剂。改用稀硫酸与块状碳酸钠晶体反应制取二氧化碳气体,可以有效解决以上问题,表现为：反应彻底,硫酸没有挥发性,生成物纯净,不需要进行中和处理。     

用PR方程直接模拟固体在超临界CO_2中溶解度

固体在超临界流体中的溶解度是设计超临界萃取过程的重要基础数据,状态方程PR方程常被用来计算这一数据。但该方程中的二元相互作用参数需要从实验数据回归得出,这就使该方程不能够推算固体在超临界流体中溶解度。本文用固体的热力学参数计算二元相互作用参数,不依赖实验数据,直接用PR方程模拟固体在超临界CO_2中的溶解度。计算结果表明,模拟值同实验值吻合较好。     

超临界CO2萃取除虫菊酯的研究

采用超临界CO2萃取除虫菊中有效成分除虫菊酯。研究了萃取压力、萃取温度对产品的收率和品质的影响，以及CO2流量和萃取时间的关系。其最优化工艺条件为：压力16Mpa，温度40℃，当CO2流量为20m^3/h时，萃取时间为2小时。     

利用化学助剂强化CO2埋存实验设计

结合储层CO₂埋存技术,自主搭建了地层温度压力条件下CO₂埋存实验装置,开展了多介质辅助CO₂埋存实验研究。研究结果表明,乙醇-KOH体系能够有效进行CO₂矿化埋存,其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO₂能力最强,是最佳的CO₂矿化埋存溶液配比。经CO₂矿化埋存后,低渗透岩心孔隙度平均降低7.07%,孔隙度变化率与孔隙度呈正相关关系,渗透率平均降低16.01%。因此,96%乙醇+3 g KOH能够加速CO₂在储层中的CO₂沉淀过程,缩短CO₂在储层中的矿化埋存时间。该研究可重复性、准确性和可扩展性较强,能够激发学生自主设计实验的积极性及创新意识,培养学生的独立思考能力,有利于学生将理论知识与实际工程问题相结合,实现科研能力与创新能力的相互促进。     

碳资源——CO2的固定循环利用

随着社会工业的高速发展,人类赖以生存的环境遭到了不同程度的破坏,其中较为严重的是温室效应。而CO2是最主要的温室气体之一,若将其回收利用,以及采用化学的方法固定利用,不仅可以控制温室气体排放,减缓环境污染,还可以利用廉价、丰富的C1资源合成重要的化工产品。因此CO2的固定循环利用是具有重大意义的。     

Na2O2与CO2反应定量实验的设计

以Na2O2与CO2反应为例,利用实验室常用仪器,设计了一套操作简易,能定性、定量研究有气体参与的化学反应实验装置,揭示了该反应过程中CO2与O2之间的定量关系,丰富了实验的内涵,有利于学生探究能力的培养。     

超临界CO2萃取南瓜籽油的研究

本研究以南瓜籽为原料,利用超临界CO2萃取技术,采用正交试验对萃取工艺条件进行了优化。气谱质谱分析表明南瓜籽油富含不饱和脂肪酸（82%,其中亚油酸接近50%）,经检测南瓜籽油中VE含量为37.38mg/100g。具有较好的开发利用价值。     

O2、CO2、与H2三种气体性质与制法的比较

氧气、二氧化碳、氢气是初中化学中要求同学们重点掌握的三种气体。关于它们的知识点也是历年中考必考的热点。但由于内容多、反应繁琐,许多同学感到较难掌握。在此,我     

CO2驱注入管柱温度压力耦合模型建立及其敏感性因素研究

为了准确分析CO₂驱注入管柱的受力情况,需要考虑CO₂流体在注入管柱内的相态分布,合理预测CO₂驱注入管柱温度场、压力场分布。首先,根据三大守恒定律建立了CO₂驱注入管柱温度压力及物性参数耦合微分方程;然后,根据四阶龙格库塔算法的计算步骤编制MATLAB程序分析某油田4口CO₂驱注入管柱的温度场与压力场;最后,对CO₂驱注入管柱的温度场、压力场分布进行了敏感性因素分析。结果表明：在CO₂驱注入的过程中,CO₂驱注入管柱的温度和压力均随地层深度的增加呈近似线性增长,流体温度在管柱1 400 m之后均超过临界温度(31.1℃),CO₂流体相态转变为超临界态;注入管柱温度场分布受CO₂流体注入速度影响最为显著,其敏感度系数达到3.10;注入管柱压力场分布受CO₂流体注入压力影响最为显著,其敏感度系数达到6.00。     

全自动CO2气体保护横焊在船舶焊接的应用

全自动CO₂气体保护横焊设备简单,操作灵活,对焊工的操作技能要求较低。横焊焊缝具有表面波纹均匀、宽窄一致、高低平整、成型美观等优点。采用钛型全位置焊接药芯焊丝,开非对称V形坡口,在一定的焊接工艺及焊接参数下能够获得成形美观的焊缝。经焊接无损检验和力学性能试验表明：焊缝质量符合要求,焊接质量好。     

吉林特低渗油藏长岩心CO2驱替微观动用规律研究

针对松辽盆地莫里青油田特低渗储层动用困难的问题,利用物理模拟实验和核磁共振技术相结合的实验方法,开展长岩心CO₂驱替研究。结果表明：岩样CO₂驱替驱油效率介于72.30%～80.40%。大孔喉(>33 ms)平均赋存占比为33.65%,小孔喉(<33 ms)平均赋存占比为18.01%;1 PV的CO₂驱替后,岩样大孔喉平均相对采出程度为80.67%,小孔喉平均相对采出程度为17.45%;5 PV的CO₂驱替后,岩样大孔喉平均相对采出程度为95.68%,小孔喉平均相对采出程度为39.82%,大PV驱替可有效动用小孔喉的油。研究成果可为莫里青油田储层CO₂驱替提供理论支撑,同时也为同类油藏开展注气先导试验提供科学指导。     

利用厨房材料探究Na2CO3、NaHCO3的性质

利用厨房常见材料设计实验,以化学视角探究日常用品Na₂CO₃、NaHCO₃的性质。可以在家中利用常见材料进行探究,认识Na₂CO₃、NaHCO₃的外观、水溶性、溶解过程的热效应、碱性、与酸反应的过程、热稳定性,进而能够科学、有效地在生活中应用,同时使学生感受到生活与科学的紧密联系。     

基于多孔有机笼的混合基质膜及其CO2/CH4分离性能综合实验研究

天然气是当今最重要的清洁能源之一,为了满足天然气纯化的需求,该文设计了一项综合研究方案,包括孔材料构筑、主-客体组装、薄膜制备、结构表征和性能分析等,实现了新型混合基质膜的创新研究。该实验以多孔有机笼为填料,通过离子液体在其内部的组装来调控孔道尺寸。分离结果表明：经离子液体组装的混合基质膜展现出优异的CO₂/CH₄分离性能,与聚合物膜和未经离子液体组装的混合基质膜相比,分离性能分别提升了50.4%和245.3%,且具有出色的压力和时间稳定性,为多孔有机笼在分离膜中的应用提供了新的思路,也为天然气纯化膜材料的设计提供了新的方向。     

射频CO2激光器在玻璃微流控芯片直写微流道探究

为探究采用射频CO₂激光器直写载玻片获得微流控芯片微流道的方法,通过光路仿真分析及优化获取理想光斑能量分布,并通过试验设计法研究每英寸点数(PPI)、加工速度、激光功率、加工次数等参数对微流道表面宽度和深度的影响,以及加工速度、激光功率和表面覆盖水膜对微流道加工形貌的影响。结果表明：微流道表面宽度、深度与激光功率、加工次数成线性关系;当PPI取2 000以上、速度取2 000 mm·s^-1以上,且激光功率较低、加工表面干燥时,微流道表面较为平滑,崩边较少,加工质量较好。