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二氧化碳海洋封数值模拟
摘要
大气中大量温室气体的排放特别是二氧化碳,已被广泛认为是造成全球气候
变化的主要原因。利用海洋封存自烟道回收的二氧化碳气体可以在较短时间内达
到抑制二氧化碳气体排放到大气中的目的,以达到减缓地球温室效应。研究结果
显示,将二氧化碳封存到海洋是可行的,在中尺度释放二氧化碳是所有封存方法
中最有效且通用性较高的方法,二氧化碳必须在达到温跃层深度之前就完全溶解,
但是封存之后对于海洋环境的影响也是不可忽视的。
二氧化碳气体水合物水是另外一个需要考虑的重要问题。它是水和二氧化碳
气体在一定的温度和压力条件下形成的一种结晶状笼形化合物,密度大于海水。
二氧化碳水合物膜生成在液滴表面,影响液滴在海水中的溶解速率。关于水合物
在海水中的生成、扩散、溶解规律,不同的学者提出了不同模型与结论,但仍有
很多不确定因素。
封存过程中二氧化碳的释放速率、溶解速率和上升速度都是需要考虑的重要
参数。本文通过数值模拟分析得出,当液滴半径越小或者注入深度越浅时,其溶
解速率将会越快。如果在同一深度下液滴由大半径逐渐溶解成小半径时,液滴在
海水中的溶解速率将越来越快。液滴在海水中并非以同一速度往上运动,而是与
液滴的大小与位置有关的。当注入深度增加时,可允许溶解的液滴半径随之增加,
可允许最大的液滴半径为0.5cm。
关键词:二氧化碳,海洋封存,水合物,数值模拟
Numericalsimulationofocean ofcarbondioxide
storage
Natural
and Gas
DongGuoming(PetroleumEngineering)
andLi
Directed Jian
byProf.Zhang Qingfang
Abstract
Enhancedemissionof tothe is
C02
greenhousegases,particularlyatmosphere
toaffectthe climate ocean ofcarbon
widelyaccepted global system.Thestorage
ofthe
dioxiderecoveredfromtheflue ofcoal-firedisone C02
gas plant mitigation
resultsshowthatcarbondioxide
consideredcountries.The
options bymany
intotheoceanisfeasible.Ofthedifferentocean
sequestration storageoptions
at seemstobethemost and
C02intermediate applicable
presented,releasing depths
cost-effective dioxidemustbe
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