高低温环境下煤对瓦斯的吸附平衡及热力学研究

作     者：岳基伟 岳高伟 谢策 YUE Jiwei;YUE Gaowei;XIE Ce

作者机构：河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 

出 版 物：《矿业安全与环保》 (Mining Safety & Environmental Protection)

年 卷 期：2015年第42卷第5期

页      面：10-14页

学科分类：081803[工学-地质工程] 0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51274090) 河南省科技攻关计划项目(142102310268) 中国博士后科学基金项目(2013M531673) 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地开放课题(WS2012B01) 

主　　题：高低温环境 瓦斯吸附 吸附热力学 Sips模型 

摘      要：在高低温环境下测定了3种变质程度煤的瓦斯吸附等温线,并通过Sips模型进行拟合,同时对瓦斯吸附的焓变、吸附自由能和熵变等热力学参数进行计算分析,研究结果表明:随环境温度降低,煤表面吸附均一性的γ值线性减小,即吸附不均一性增强;吸附焓变(ΔH)为负值,表明吸附是放热的,且焓变随着温度降低线性减小;不同变质程度煤的焓变—温度线交于温度为0℃(273.15 K)的点;吸附自由能(ΔG)为负值,表明甲烷在煤上的吸附过程为自发过程;随环境温度降低,熵变(ΔS)越大,吸附过程越容易进行,瓦斯吸附量也越大。