李士凤，谭哲，申延明，刘东斌，樊丽辉，白净

（1 沈阳化工大学化学工程学院，辽宁 沈阳 110142；2 辽宁省化工分离技术重点实验室，辽宁 沈阳 110142；3 郑州大学化学与能源学院，河南 郑州 450001）

气体水合物属于笼型化合物（clathrate）的一种，因此又被称为笼型水合物（clathrate hydrate），它是由一种或几种气体或挥发性液体在一定温度和压力条件下与水作用生成的非固定化学计量的笼型晶体化合物[1]。20世纪30年代，人们发现堵塞输送天然气管线的原因是生成天然气水合物，而不是最初认为的“水结冰”，因而避免天然气和水形成水合物是天然气生产必须解决的技术问题之一[2]。随着对气体水合物基本特性研究的不断深入，人们发现形成气体水合物不仅仅只是对天然气管道输送带来灾害，还能够成为造福人类的一项新技术。水合物分离技术就是一种利用生成水合物晶体从而与原来组分分离的新技术。自从最早的水合物法海水淡化技术发明以来，水合物法分离技术已发展到气体分离、海水淡化、溶液浓缩、生物分离工程等方面[3-10]。本文主要对近年来水合物溶液分离的研究进展进行系统综述，讨论水合物溶液分离的优缺点并指出其未来研究方向。

1 水合物溶液分离基本原理

表1 不同气体在0℃时形成水合物所需压力条件[3]

笼型水合物是由客体分子在低温高压下储存在由水形成的稳定氢键笼子的空穴中所形成的。CO2、H2以及 H2S等气体生成水合物的机理已经被Yan[11-12]、A lavi[13]、Liang[14]等采用MD模拟的方法深入研究与阐述。……