發(fā)布時間：2020-04-17 06:17

【摘要】：煤層氣是一種高效潔凈的非常規(guī)能源,主要成分為甲烷,其開發(fā)可緩解我國油氣資源緊張現(xiàn)狀,同時有利于瓦斯災害的防治,對于增強我國能源自主保障能力、調(diào)整優(yōu)化能源結構具有重要意義。只有更好的了解不同變質(zhì)變形序列煤的吸附解吸特征,才能更好的指導煤層氣的生產(chǎn)開發(fā)。因此,為了探究不同變質(zhì)變形煤的吸附解吸特征,對12個不同變質(zhì)變形序列的煤樣進行了等溫吸附解吸實驗,從擬合方程及影響因素兩方面對吸附解吸特征進行了研究,基于對實驗結果的分析,研究表明:(1)對Langmuir方程,通過方程線性化和計算得到V_L與p_L,與直接擬合方式相比,得到的兩參數(shù)意義更加明確,同時也使Langmuir方程對實際生產(chǎn)更具指導意義。對DR方程,直接擬合得到的方程擬合度相對較高,但直接擬合得到的各參數(shù)都與溫度相關,與定義不符,且不同溫度下得到吸附相體積與吸附勢之間關系,投點也相對分散不在同一條吸附特征曲線上,因此直接擬合的方法不可取。通過計算V_0減少了DR方程中的擬合參數(shù),使得到的擬合參數(shù)更加接近實際值。對比兩擬合方程后發(fā)現(xiàn),DR方程的擬合效果要優(yōu)于Langmuir方程,尤其是在高階煤中,微孔填充理論來描述煤的甲烷吸附更為貼切,且DR方程可以通過吸附特征曲線,推算出不同溫度、不同壓力下的吸附量。(2)煤樣空氣干燥基的吸附能力隨變質(zhì)程度的增高而增高。不同煤階產(chǎn)生吸附量差距的階段不同:變質(zhì)程度較低的煤之間的吸附量差距主要產(chǎn)生在低壓階段;中高煤階之間的差距在于高壓階段;高階煤與其他煤樣相比,吸附能力最強。煤的吸附能力隨構造變形程度的增強而增大,且韌性變形對煤體吸附能力的影響大于脆性構造變形。溫度對煤的吸附能力有負面影響,壓力對煤的吸附能力有正面影響。但對不同變質(zhì)煤的影響階段又不相同:低階煤吸附能力受溫度影響較大,且在低壓階段吸附能力主要受壓力影響,高壓階段受溫度影響更大;高階煤的吸附能力受溫度影響較小,主要受壓力影響。(3)修正的Langmuir方程對解吸曲線有較高的擬合度,得到的參數(shù)也更準確,更有意義。得到的解吸殘余量與變質(zhì)變形程度都成正相關關系:變質(zhì)程度越高,殘余量越高,變形程度越高,殘余量越高。
【圖文】：

氣體在固體表面上吸附等溫線的不同類型（IUPAC1985）

不同變形程度的煤樣Fig.2-1Differentdeformationdegreesofcoalsample
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD712

【參考文獻】

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本文編號：2630559