Untersuchung der Kinetik und Wachstum von Gashydraten mittels optischer Detektion
Das Ziel dieses Forschungsgebiets ist die Untersuchung der Gashydratbildung aus der Volumenphase und des Wachstums von Kavitäten im frühen Stadium durch Einsatz der Elastischen Lichtstreuung. Dazu werden das transmittierte Licht und das winkelabhängige Streulicht aufgenommen. Die eingesetzte Hochdruckmesszelle bietet einen optischen Zugang von 180°, so dass Streulichtsignale variabel von 15° bis 165° detektiert werden können. Im Gegensatz zu anderen Arbeiten, die überwiegend die Gashydratbildung ausgehend von Grenzflächen oder unter Zusatz von Additiven, untersuchen, liegt der Schwerpunt dieser Untersuchungen in der Bildung der Gashydrate aus der Volumenphase, einem einphasigen Wasser-CO2-Gemisch, unter quasi stationären Bedingungen. So ist es möglich, die spezifischen Zustandsbedingungen und die frühen Stadien des Bildungsprozesses zu untersuchen. Die zeitabhängige Erfassung der optischen Signale unter verschiedenen Winken liefert Informationen zur Größenverteilung und Kinetik der Gashydratbildung und des Wachstums. Der Versuchsaufbau besteht aus mehreren Hochdruckkomponenten und kann bis zu 700 bar betrieben werden.
Mit dem Verfahren können Wasser-CO2-Gemische verschiedener Konzentrationen unter Variation von Druck und Temperatur auf ihre Eigenschaften zur Ausbildung von Gashydraten untersucht werden. Durch die simultane Detektion von Druck und optischen Signalen können auch Unterschiede in der Sensitivität der Messtechniken ermittelt werden.
