我國具有豐富的煤炭資源，煤層氣的儲量也十分龐大，值得注意的是煤層氣是一種清潔能源。因此，進行煤層氣開發(fā)可以緩解我國對能源的需求壓力、減弱對進口石油的依賴性、減少溫室氣體的排放。但是在煤礦開采中，因瓦斯參與突出和爆炸而造成的人員傷亡事故，卻時常發(fā)生。煤層氣主要以吸附態(tài)存在于煤體孔隙中，因此，研究煤層氣的吸附特征及煤儲氣機理，對能源、國防、環(huán)境、礦井安全等都具有重要意義。針對溫度、壓力、粒徑等對煤吸附特征的影響和吸附模型適用性的影響、煤儲氣的機理等問題，選取程莊煤礦9#煤層無煙煤為研究對象，借助等溫吸附常數(shù)測定裝置進行等溫吸附試驗。在借鑒前人成果的基礎上，基于礦井瓦斯防治、物理化學、統(tǒng)計熱力學、表面物理化學、分形學等學科理論，對上述問題展開研究。取得如下結論：1)溫度、粒徑、孔隙容積、氣體性質均會對吸附量產生影響。在一定范圍內，升高溫度、增大粒徑、減小孔隙容積均會導致吸附量下降，其中孔隙容積及溫度對吸附量的影響最為顯著；該礦無煙煤對二氧化碳的吸附量最大，甲烷次之，氧氣最小。2)氣體性質和溫度均會對吸附模型在該礦的適用性產生影響，但煤樣粒徑對模型適用性影響不明顯。被吸附氣體處于超臨界狀態(tài)時，... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

吸附等溫線的類型[47]

太原理工大學碩士研究生學位論文1.7 研究思路技術路線（1） 研究思路首先選取程莊礦區(qū)的煤樣作為實驗對象；其次借助測試儀器及吸附常數(shù)測定裝置對煤樣進行工業(yè)分析及吸附量測定；再借助 SPSS 和 Origin 對實驗數(shù)據(jù)進行整理、成圖；最后根據(jù)實驗結果，分析無煙煤吸附單組份氣體的特征及其模型適用性特征、吸附熱及自由能計算公式、無煙煤的儲氣機理。（2） 技術路線

態(tài)法和動態(tài)法因設備和樣品處理方式的不同，又分別細化成許多具體方法。2.1 實驗方法吸附容量法因其明確的原理和較為簡單的實驗裝置成為當前國內外最被普遍采用和接受的手段之一，也是當前世界范圍內煤層氣開發(fā)和探測領域最廣泛應用的方法。它的基本原理是借助實驗壓強、量筒體積、試驗溫度此三個參量之間的數(shù)學關系，分別得到當實驗達到吸附平衡前后的量筒及吸附罐內的自由氣體的體積值，兩者之間的自由氣體體積差值即為本次實驗的氣體吸附量。文中未作特別說明處，等溫吸附試驗采用的均是干燥煤樣減壓法。2.2 實驗裝置論文內等溫吸附試驗，均是在等溫吸附裝置下完成的。（圖 2-1）

【參考文獻】：
期刊論文
[1]贛東北泥頁巖儲層孔裂隙特征及影響因素分析[J]. 趙立鵬,桑樹勛,王冉,李委員,尹志勝.  特種油氣藏. 2014(03)
[2]新型促頁巖氣解吸附體系研究[J]. 蔣官澄,范勁,李穎穎,吳雷澤,張志行.  特種油氣藏. 2014(03)
[3]頁巖氣生產機理及影響因素分析[J]. 姜瑞忠,汪洋,劉海成,何偉,張建國.  特種油氣藏. 2014(01)
[4]頁巖甲烷吸附等溫線擬合模型對比分析[J]. 楊峰,寧正福,孔德濤,彭攀,趙華偉.  煤炭科學技術. 2013(11)
[5]基于等溫吸附實驗的煤層氣解吸階段數(shù)值描述[J]. 張政,秦勇,GuoXiong WANG,傅雪海.  中國科學:地球科學. 2013(08)
[6]微生物在生物煤層氣形成中的作用及影響因素研究進展[J]. 王尚,董海良,侯衛(wèi)國,蔣宏忱,萬云洋,魏曉芳,帥燕華.  地球與環(huán)境. 2013(04)
[7]水分和粒度對煤吸附甲烷性能的實驗研究[J]. 黃丹,夏大平,徐濤,陳山來.  中國煤炭地質. 2013(07)
[8]頁巖對甲烷的等溫吸附特性研究[J]. 楊峰,寧正福,劉慧卿,孔德濤.  特種油氣藏. 2013(05)
[9]煤系地層注入CO2開采煤層氣質交換的機理[J]. 張美紅,吳世躍,李川田.  煤炭學報. 2013(07)
[10]低濃度煤層氣分離提純的研究進展[J]. 呂秋楠,李小森,徐純剛,陳朝陽,李剛.  化工進展. 2013(06)



本文編號：3023380