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固体吸附剂对CO_2的高压吸附性能研究

工程热物理学报 2018年第3期39卷 655-661页

作者：刘文倩张立麒李小姗周栋祝鑫阳郑楚光华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074

在高压吸附仪上研究了硅胶、MCM-41、13X、SBA-15四种固体吸附剂对CO_2的高压吸附性能,考察了温度、压力、结构性质和吸附热对吸附剂吸附量的影响.结果表明,高压下四种吸附剂对CO_2的吸附均属于物理吸附,且随着压力增大吸附剂的吸附性... 详细信息

在高压吸附仪上研究了硅胶、MCM-41、13X、SBA-15四种固体吸附剂对CO_2的高压吸附性能,考察了温度、压力、结构性质和吸附热对吸附剂吸附量的影响.结果表明,高压下四种吸附剂对CO_2的吸附均属于物理吸附,且随着压力增大吸附剂的吸附性能增强。吸附量的大小变化分为两个阶段,不同阶段影响吸附量的因素不同。四种固体吸附剂的高压吸附实验表明,理想吸附剂的选择需要从吸附量、对温度的敏感性以及孔径大小和分布等综合考虑.

关键词：固体吸附剂高压吸附 C02捕获吸附性能

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高压吸附下的瓦斯放散初速度研究

煤矿安全 2004年第9期35卷 4-6页

作者：曹垚林煤炭科学研究总院抚顺分院辽宁抚顺113001

实验中将常压吸附改为高压吸附,并适当改变其它实验参数,利用抚顺分院在国家"十五"攻关中研制的仪器对煤样0～60s内的放散速度规律进行研究,计算其放散量、曲线变化率、放散初速度和衰减规律,进而提出更合理、更全面、物理意义更明确的... 详细信息

实验中将常压吸附改为高压吸附,并适当改变其它实验参数,利用抚顺分院在国家"十五"攻关中研制的仪器对煤样0～60s内的放散速度规律进行研究,计算其放散量、曲线变化率、放散初速度和衰减规律,进而提出更合理、更全面、物理意义更明确的突出预测指标。

关键词：高压吸附放散初速度实验参数

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沁水盆地南部中高阶煤高压甲烷吸附行为

煤田地质与勘探 2018年第5期46卷 10-18,25页

作者：韩思杰桑树勋梁晶晶中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

煤层气吸附作用是发生在煤基质内表面的物理过程,而煤岩复杂孔裂隙网络为高压甲烷吸附提供了丰富的空间。开展沁水盆地南部高阶煤30℃高压甲烷等温吸附实验,结合煤岩煤质参数与孔隙特征参数,通过改进的D-R模型分析了煤岩性质、孔隙特征... 详细信息

煤层气吸附作用是发生在煤基质内表面的物理过程,而煤岩复杂孔裂隙网络为高压甲烷吸附提供了丰富的空间。开展沁水盆地南部高阶煤30℃高压甲烷等温吸附实验,结合煤岩煤质参数与孔隙特征参数,通过改进的D-R模型分析了煤岩性质、孔隙特征与吸附参数的相关性。煤岩性质对最大吸附能力和吸附热参数的影响是多因素叠加的综合效应,而最大吸附能力与微孔体积,吸附体积校正参数与大中孔比表面积呈较好的正相关性,表明甲烷分子在煤基质内表面会根据孔径尺度大小呈现不同的吸附方式。据此提出高压甲烷在煤基质微孔中呈紧密堆积状态而在大中孔中呈多层分子堆叠状态的新认识,为进一步研究煤层气吸附机理提供了新的思路。

关键词：孔径高压吸附改进的D-R模型微孔填充中高阶煤沁水盆地南部

高压下CH4在页岩中吸附时等量吸附热的计算新方法

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当代化工 2022年第8期51卷 1916-1922,1926页

作者：田伟刘慧卿王庆王敬中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249

等量吸附热是吸附过程中的一个重要的热力学参数。目前常用的Clausius-Clapeyron方程只适用于计算低压下的等量吸附热,而针对高压下页岩吸附CH过程中的等量吸附热的变化规律研究较少。首先开展了高压下CH气体在页岩中的等温吸附实验,构... 详细信息

等量吸附热是吸附过程中的一个重要的热力学参数。目前常用的Clausius-Clapeyron方程只适用于计算低压下的等量吸附热,而针对高压下页岩吸附CH过程中的等量吸附热的变化规律研究较少。首先开展了高压下CH气体在页岩中的等温吸附实验,构建了考虑温度相关性的Langmuir-Freundlich模型对吸附实验数据进行表征。然后从多元函数全微分的基本概念出发,基于多温度Langmuir-Freundlich模型提出了高压下考虑体相气体的非理想性和吸附相体积影响的等量吸附热计算新方法。研究结果表明:高压下页岩吸附CH过程中的等量吸附热随着绝对吸附量的增大而降低,页岩基质的非均质性对等量吸附热的影响占主导地位。如果忽略了体相气体非理想性或吸附相体积的影响将会高估等量吸附热。温度越高,气体的非理想性和吸附相体积对于等量吸附热计算结果的影响程度越低。

关键词：高压吸附页岩气等量吸附热吸附相体积

考虑超临界高压吸附方程的页岩气传质输运模型

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科学技术与工程 2017年第25期17卷 39-44页

作者：左罗蒋廷学罗莉涛中国石化石油工程技术研究院北京100029 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100029 清华大学环境学院北京100084

目前页岩气渗流方程中常用Langmuir模型来描述吸附项对流动的影响,但在储层条件下Langmuir模型不足以描述页岩气的超临界高压吸附特征,因此需要探索建立考虑超临界高压吸附模型的页岩气渗流方程。首先本文根据统计热力学基本原理并结合... 详细信息

目前页岩气渗流方程中常用Langmuir模型来描述吸附项对流动的影响,但在储层条件下Langmuir模型不足以描述页岩气的超临界高压吸附特征,因此需要探索建立考虑超临界高压吸附模型的页岩气渗流方程。首先本文根据统计热力学基本原理并结合相应假设建立了超临界高压吸附模型,然后根据渗流理论建立了考虑超临界高压吸附模型的页岩气渗流模型,并与考虑Langmuir模型的渗流方程进行了对比。研究表明:与Langmuir模型相比新吸附模型更能准确的描述页岩的超临界高压等温吸附曲线;新渗流方程拟合页岩气流动实验结果的精度更高,更利于描述吸附解吸对流动的影响;认为吸附解吸作用对中期日产气量的影响较大。

关键词：页岩高压吸附超临界渗流传质输运

低温氮吸附法和高压吸附甲烷法研究煤的吸附能力

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煤矿安全 2009年第5期40卷 9-11页

作者：李旭张兴华丛秀枝于涛煤炭科学研究总院沈阳研究院辽宁抚顺113122

选取几组不同变质程度的煤样(无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、褐煤),在液氮温度下,通过测试煤样在气体饱和蒸气压力范围内对N2的吸附过程及吸附量,绘制低温氮吸附下的Langmuir吸附曲线综合图;同时,对煤样进行高压等温吸附甲烷试验。... 详细信息

选取几组不同变质程度的煤样(无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、褐煤),在液氮温度下,通过测试煤样在气体饱和蒸气压力范围内对N2的吸附过程及吸附量,绘制低温氮吸附下的Langmuir吸附曲线综合图;同时,对煤样进行高压等温吸附甲烷试验。结果表明,这几组不同变质程度煤低温氮吸附的能力依次为:无烟煤>肥煤>瘦煤>褐煤>贫煤>焦煤,高压吸附甲烷的能力为:贫煤>无烟煤>褐煤>肥煤>瘦煤>焦煤。经过比较分析,在高压条件下,二者的吸附量是有差别的。

关键词：煤低温氮吸附高压吸附甲烷吸附能力

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煤高压吸附甲烷实验方法及其改进

煤矿安全 1995年第10期26卷 12-15页

作者：杨福蓉煤科总院抚顺分院

煤高压吸附甲烷的实验测定方法分别为石英弹簧称、微量电子天平重量法和传统的及改型的容量法。本文对各种实验方法和测定结果进行分析和探讨，并提出改进意见。

关键词：高压吸附重量法容量法甲烷测量煤矿

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煤岩甲烷高压吸附特性及其影响因素研究

煤岩甲烷高压吸附特性及其影响因素研究

作者：何珊中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

明确高压条件下煤中甲烷的吸附特性对深部煤层气资源的勘探开发有重要意义。本论文开展了不同煤阶煤样的高压等温吸附实验,研究了甲烷在煤中的吸附特性;基于低温二氧化碳吸附实验、低温液氮吸附实验、压汞实验对煤岩的孔隙结构进行了全... 详细信息

明确高压条件下煤中甲烷的吸附特性对深部煤层气资源的勘探开发有重要意义。本论文开展了不同煤阶煤样的高压等温吸附实验,研究了甲烷在煤中的吸附特性;基于低温二氧化碳吸附实验、低温液氮吸附实验、压汞实验对煤岩的孔隙结构进行了全孔径表征;基于傅里叶变换红外光谱实验（FTIR）对煤岩表面化学结构进行了研究。采用数值分析方法分析了煤中甲烷吸附特性的影响因素,明确了随吸附压力变化甲烷在煤中的动态吸附过程。取得的主要成果如下:（1）对煤岩的全孔径孔隙特征进行了表征。煤岩孔隙体积主要由超微孔、中孔、大孔组成,比表面积主要由超微孔提供。孔隙分形维数随孔径的增大而增大。超微孔分形维数小且稳定,受孔隙几何形态的控制。微孔和小孔分形维数受孔隙几何形态和表面化学结构的控制,与煤化跃变有较好的对应关系,中孔和大孔分形维数最大。（2）半定量分析了煤表面化学性质随煤阶的变化规律。随煤阶的增大,煤岩成熟度、芳香性、芳香环的聚合程度、含氧官能团相对含量和羟基（氢键）相对含量逐渐增大;脂肪侧链相对长度逐渐减小;C-O/C=O比值呈先减小后增大趋势。（3）甲烷在煤中的吸附量在11-15MPa处达到最大值。吸附平衡压力大于11MPa以后,游离甲烷密度不断增大导致煤基质收缩效应增强,煤样具有的有效吸附位数量减小,部分甲烷从煤表面脱附,甲烷在煤中的吸附量开始减小。（4）对影响煤中甲烷吸附特性的因素进行了研究。超微孔、微孔的体积和比表面积主要通过控制煤岩所能提供吸附位的数量,控制煤对甲烷的吸附能力;超微孔和微孔的孔隙分形维数、孔隙类型、煤样的芳香环缩合度、脂肪侧链相对长度、不同含氧官能团相对含量通过控制煤岩表面的吸附势,影响煤对甲烷的吸附能力。（5）基于在不同吸附压力下,甲烷在煤中吸附位置不同,将吸附过程分为4个阶段:阶段一,在超微孔表面的单层吸附和微孔中的“鸡窝状”填充吸附;阶段二,在超微孔中的填充吸附;阶段三,微孔中的层状填充式吸附;阶段四,吸附量达到最大值,停止吸附。

关键词：高压吸附孔隙结构等温吸附模型相关性分析煤

高压容量法测定吸附常数-低压点对甲烷吸附常数测定结果的影响

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煤矿安全 2012年第9期43卷 7-9页

作者：陈青杨宏民王兆丰陈向军夏会辉河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003

为了考察不同的低压点对a、b测值造成的影响,通过对不同矿区煤样进行高压容量法等温解吸实验,根据吸附量与压力和温度在高压状态下符合朗格缪尔方程,利用最小二乘法求出a、b值。综合分析认为,不同低压点设置的不同,造成a、b测值的不同... 详细信息

为了考察不同的低压点对a、b测值造成的影响,通过对不同矿区煤样进行高压容量法等温解吸实验,根据吸附量与压力和温度在高压状态下符合朗格缪尔方程,利用最小二乘法求出a、b值。综合分析认为,不同低压点设置的不同,造成a、b测值的不同。利用朗格缪尔方程,将实测相同的压力点分别代入得出吸附量,与实际在此压力下的吸附量比较得出:低压点为0.6～1.1 MPa时的a、b值推算出的吸附量与实测值误差相对较小;同样,相同吸附量推算压力具有相同结论。

关键词：高压吸附低压点设置吸附常数影响