李梦钖，高明，左启蓉，章立新，赵玉刚

（上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093）

引 言

水合物被广泛应用于气体分离[1]、运输储存[2]、污水处理[3]、海水淡化[4]以及蓄冷[5]等领域。水合物是由主体水分子与客体分子形成的笼状晶体物质。主体水分子通过氢键相连形成多面体笼孔，尺寸合适的客体分子填充在这些笼孔中，使其具有热力学稳定性[6]。水合物的形成是一个相变过程，可分为成核与生长两个阶段。其中成核阶段是指生成超过临界尺寸并且稳定的水合物晶核的过程，其所要经历的时间被称为诱导时间[7]。水合物自然形成极慢，需要较高的压强和较低的温度才能保持稳定，这极大限制了水合物技术的工业化应用[8]。因此提高水合物生成速率，寻找经济有效的生成方法是水合物技术成功应用于以上领域的关键。

四丁基溴化铵(tetrabutylammonium bromide，TBAB)和水能够形成水合物。该水合物是由溴离子和多个水分子组成的笼状结构，并且部分笼状结构因捕获四丁基铵分子作为客体分子而形成TBAB 水合物晶体。由于客体分子不能被完全包笼，因此这种水合物也被称作半包络状水合物[9]。TBAB 水合物即使在常压下也是稳定的，并且易于处理，因而TBAB 作为降低相平衡条件的热力学促进剂在生成水合物技术方面有着广泛应用[10]。目前常用的增强水合物生成方法有搅拌[11]、喷雾[12]、鼓泡[13]、加入固体材料[14]、撞击流[15-16]、加入化学添加剂[17]等。其中，Amaro 等[12]提出将水合物以液滴的形式喷入气相中，通过增加气液接触面积加速水合物的生成。……