Физико-химические основы применения двойных клатратных гидратов в технологических процессах хранения и разделения газовых смесей

Настоящий проект направлен на получение комплекса физико-химической информации, необходимой для создания и развития новых технологий хранения и разделения газовых смесей. Предлагаемый проект основан на результатах исследований, ранее проводимых его руководителем, и связан с необходимостью целенаправленного проведения фундаментальных исследований, результаты которых станут основой для создания и развития газогидратных технологий. В рамках проекта предполагается затронуть технологическое использование клатратных гидратов в такой перспективной области, как топливная промышленность. Здесь газогидратные технологии могут быть использованы для выделения углекислоты из горючих газов и отходящих топочных газов, а также для выделения водорода из синтез-газа и других водородсодержащих газовых смесей. При этом будет решен дискуссионный вопрос формирования двойных гидратов водорода при умеренных давлениях. Развитие указанных технологий связано с решением острейших проблем экологии, водородной энергетики и рационального природопользования. Все это и определяет актуальность и научную значимость поставленных в проекте задач. Конкретные задачи, которые предполагается решить в рамках данной работы были сформулированы исходя из имеющегося у руководителя проекта опыта экспериментальных исследований в указанной области. Это исследование фазовых равновесий, структур а также составов гидратов и равновесных фаз для выбранных вспомогательных компонентов с целью подобрать наиболее эффективные вспомогательные компоненты для процессов хранения и/или разделения газовых смесей и получить набор базовой физико-химической информации для создания предполагаемой газогидратной технологий. Общий подход, который предполагается применять при исследовании гидратов для намеченных целей включает в себя систематическое изучение свойств двойных гидратов выбранных вспомогательных компонентов с чистыми метаном и углекислым газом (первый этап), после чего будут проводиться исследования составов гидратной и равновесной с гидратом газовых фаз при образовании гидрата из газовых смесей метан-углекислый газ, гелий-метан и водород-углекислый газ (второй этап, разделение газовых смесей). Составы газовых смесей будут выбираться близкими к составам встречающихся на практике газовых смесей. В ходе экспериментов будут варьироваться составы водных растворов вспомогательных гидратообразующих компонентов, температура и давление эксперимента.