煤的甲烷吸附里测定方法
常温下煤吸附甲烷的研究
常温下煤吸附甲烷的研究
煤吸附甲烷是一种有效的清除甲烷的方法，其优点是可以在正常
温度下工作。
本文旨在介绍正常温度下煤吸附甲烷的研究进展。
煤具有很强的吸附能力，煤中的碳分子的表面含有有机化合物，
其具有大量的活性位。
研究发现，煤表面被表明具有有效的吸附能力，可以在正常温度下吸附甲烷，从而减少大气中存在的甲烷浓度。
在实验室研究中，研究人员使用不同条件来评估煤对甲烷的吸附
能力。
例如，当煤的温度被升高到600℃-800℃时，与常温相比，煤的吸附效率会明显提高。
同时，通过控制不同气体通量及温度，研究人
员也发现了煤对甲烷吸附能力的影响，表明在恒定温度、相同气体流
量下，煤的颗粒大小会影响到它的吸附效率。
另外，按照实验结果，在正常温度下，不同煤样品的吸附甲烷性
能也是不同的。
例如，一项实验发现，一种花粉煤比另一种花粉煤更
有效的吸附甲烷，因为它的表面比其他没有花粉的煤样有更多的活性位，所以具有更强的吸附能力。
总之，煤具有较强的吸附甲烷能力，并且可以在正常温度下有效
地吸收甲烷。
此外，煤样品类型和碳活性位的存在也会影响煤对甲烷
的吸附性能。
因此，继续深入研究煤的吸附性能，将有助于开发更具
有效性的甲烷排放控制技术。
恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究
恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究近年来，由于能源危机的加剧以及温室效应的加重，甲烷在节能减排、温室气体减排等方面的应用日益重要。
煤作为主要的化石能源，尤其是其资源充足、价格低廉等优势使其在能源结构调整中起着重要作用，这也使在煤炭领域里对甲烷的捕获，是近几年所关注的重点领域之一。
捕获甲烷的方法有传统的抽放方式和新的技术，传统的抽放法是通过有机还原剂把甲烷催化氧化为液体燃料，再通过抽放方式回收甲烷。
但它存在多种问题，如抽取后得到的甲烷水平低，施工难度大，成本高等。
因此，开发低温吸附剂成为催化甲烷回收的一种有效手段。
煤吸附甲烷，也就是把甲烷吸附在煤粒表面，然后回收利用其中的甲烷气体，从而大大降低了回收成本，提高了回收效率。
其原理是利用甲烷在煤的表面的静电场作用，使甲烷的分子在表面产生吸附力，当外界温度改变时，甲烷在煤上的吸附能量可以达到最优。
在煤吸附甲烷方面，恒电场是一种新型吸附技术。
它是一种静电驱动，利用静电场作用产生电势能，进而使外界的甲烷分子被吸附在表面，以达到捕获甲烷的目的。
然而，以往的研究表明，恒电场吸附煤吸附甲烷的特征还不是很清楚。
为此，本文探讨了恒电场作用下煤吸附甲烷的特性，旨在为今后的捕捉甲烷以及其他天然气提供理论参考。
首先，本文采用实验室等离子体气相色谱法（GC-MS），分析静电场作用下煤吸附甲烷的吸附特性。
实验结果表明，甲烷在煤表面吸附量随着恒电场强度的提高而逐渐增加，但在一定强度后，吸附量有所减少，因此，恒电场强度对甲烷吸附量有一定的影响。
此外，本文还采用热力学模型研究了恒电场强度对甲烷在煤表面吸附能量的影响。
实验结果表明，当恒电场强度升高时，煤表面的吸附能量也会随之提高，达到最大值。
此外，本文还测定了恒电场强度对甲烷在煤表面的吸附速率的影响，结果表明，当恒电场强度升高时，吸附速率也会增大，达到最大值。
本文的研究表明，恒电场强度对甲烷在煤表面的吸附性能有着重要影响，可以提高煤表面的吸附能量和吸附速率，大大提高了捕获甲烷的效率。
原地条件下甲烷和二氧化碳在煤内的吸附与传输速率
原地条件下甲烷和二氧化碳在煤内的吸附与传输速率摘要：在地质上隔离二氧化碳是一种缓和工业二氧化碳排放的选择。
然而，人们仍进行着大量的努力试图将这项技术从它现在作为潜在解决方法的地位转化为对于全球能量系统的安全、有效和值得信任的基础。
在原地条件下，气体的运动和煤的吸附能力特性是必不可少的。
本实验运用测定容积的方法，在粉碎和整块的封闭煤样中进行CH4和CO2在煤岩中吸附与扩散的测定。
获得的结果着重强调吸附能力和煤内气体的动力都受样品的应力状态影响。
施加6.9Mpa的封闭压力使CO2和CH4的吸附能力分别衰减了大概30%和80%。
在封闭煤内CO2的吸附和扩散遵循两种不同的速率，分别用扩散系数2.3×10-6m2/s和9.4×10-12m2/s表示。
相反，甲烷的流动是以扩散系数3.8×10-7m2/s的连续过程。
这些观察结果证实CO与煤结构和压力之间复杂的相互作用，CH42与CO2在煤里的吸附和传输必须采用不同的描述，特别是在处理整块封闭煤样时。
因此，用取至粉碎煤煤样上的信息来进行长期的地下隔离和提高煤层气采收率的模拟和预测是经不起证明的。
1、绪论：控制来自工业排放物中的温室气体排放受到全世界范围的关注。
必须强势的减少现有的排放率以避免对地球生态系统的损害。
各种各样的地质环境正被研究作为潜在的二氧化碳储集地。
其中包括已开发或正在开发的油气储集层，深层盐水层，和深层不可开采煤层。
而向不可开采煤层中注入二氧化碳，具有即处置了碳元素又同时提高甲烷采收率的优势。
提高CH4采收率能够部分或者完全补偿注入CO2的成本。
然而，仍然需要做大量的工作，将这项技术从它作为气候变化潜在解决方式的现有位置上，转变为全球能源系统的一个安全、有效和值得信任的基石。
在复制原地条件下，气体在煤结构中的吸附能力和传导率的评价，对恰当的煤储层描述来说是必须的。
虽然粉碎煤岩为煤结构的描述提供了有用的资料，但地下储存是发生在压缩的整块煤中的。
煤孔隙率测试 标准
煤孔隙率测试标准
煤孔隙率是指煤颗粒内部孔隙的体积占整个煤样体积的比例。
它是一个重要的煤质参数，可以用来评估煤的吸附性能和反应性。
煤孔隙率的测试通常采用气体吸附法。
在这个方法中，测试样品是经过研磨和干燥的煤颗粒，通常小于IOO微米。
测试过程中，将煤样置于气体吸附仪中，用氮气或甲烷等气体进行吸附，然后通过测量吸附气体的体积来确定煤的孔隙率。
根据国际标准ISO9431:2012,煤孔隙率的测试标准包括以下步骤:
1.样品制备：将煤样研磨至小于100微米，干燥至恒重。
2.样品装填：将煤样装入气体吸附仪的样品管中，要求装填均匀、紧密。
3.气体吸附：将氮气或甲烷等气体通过样品管，记录不同压力下的气体吸附体积。
4.数据处理：根据气体吸附原理，计算煤的孔隙率。
在测试过程中，需要注意以下几点：
1.样品制备要精细，确保煤颗粒大小均匀。
2.样品装填要紧密、均匀，以避免产生误差。
3.气体吸附时要控制好压力和流量，以确保测试结果的准确性。
4.数据处理时要正确应用气体吸附原理，计算出煤的孔隙率。
总之，煤孔隙率测试是一项重要的实验工作，需要按照测试标准和注意事项进行操作，以确保测试结果的准确性和可靠性。
安全工程实验4.4煤的吸附常数测定
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一、实验目的
• 了解煤的吸附常数的测定原理及实验设备 • 掌握煤的吸附常数测定方法和数据处理手段
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二、实验原理
• 1、实验原理
煤体中大量的微孔表面具有表面能，当气体与内表面拭 接触时，分子的作用力使甲烷气体分子在表面上浓集，称为 吸附。气体分子浓集的数量渐趋增多，为吸附过程；气体分 子复返回自由状态的气相中，表面上气体分子数量渐趋减少 ，为脱附过程，表面上气体分子维持一定数量，吸附速率和 脱附速率相等，为吸附平衡。煤对甲烷的吸附为物理吸附。
GB/T211、GB/T212测定水分（Mad）、灰分（Ad，Aad）、挥发分（ Vdaf）和真密度TRD20等；
（3）将盛煤样的称量皿放入干燥箱，恒温到100℃，保持到1h取出，放 入干燥器内冷却；
（4）称煤样和称量皿总质量G1，将煤样装满吸附罐，再称剩余煤样和称 量皿质量G2，则吸附罐中的煤样质量G为：G=G1-G2。
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三、仪器设备
WY-98A型吸附常数测定仪
煤炭科学研究总院抚顺分院
1-电源开关；2-上盖；3-壳体；4-搅拌电机；5-温度传感器；6-加热器； 7-注水口；8-恒温槽；9-放水阀； 10-煤样罐
吸附常数测定仪外观及主机结构示意图
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三、仪器设备
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五、实验数据处理
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煤岩中甲烷等温吸附量测定 干燥基容量法
煤岩中甲烷等温吸附量测定干燥基容量法煤层气是指在煤岩孔隙中富集的天然气，其主要成分是甲烷（CH4）。
对于煤层气资源的有效开发和利用，准确测定煤岩中甲烷的吸附量是非常重要的。
干燥基容量法是一种常用的测定煤岩中甲烷等温吸附量的方法。
本文将介绍干燥基容量法的原理、实验步骤和应用。
干燥基容量法是基于饱和吸附等温线的测定方法，其原理是利用气体在一定温度下对固体表面发生吸附现象。
在测定中，首先将煤样进行粉碎和干燥处理，以去除煤样中的水分。
然后将干燥后的煤样与一定体积的甲烷气体接触，使之在一定压力下进行吸附。
通过测量吸附后气体中甲烷的体积或质量变化，可以得到煤岩中甲烷的吸附量。
实验步骤如下：1.煤样处理：将煤样进行粉碎、筛分和干燥处理。
一般情况下，将煤样粉碎至目标颗粒度范围内，然后进行干燥处理，通常在60℃左右的恒温箱中进行。
2.吸附装置搭建：将干燥后的煤样放入吸附装置中，将甲烷气体通入，使之与煤样发生接触。
吸附装置通常由一系列密封管道、压力计、温度计和流量计组成。
3.吸附平衡：在一定的温度和压力下，使煤样与甲烷气体接触一段时间，使其达到吸附平衡。
通常情况下，吸附时间为几小时到几天不等。
4.吸附量测定：吸附平衡后，通过测量吸附前后气体中甲烷的体积或质量变化，计算吸附量。
其中吸附前后气体的体积或质量变化可以通过密封系统和流量计等装置进行实时监测。
干燥基容量法可以应用于煤岩中甲烷等温吸附量的测定，其具有以下优点：1.简单易行：干燥基容量法的实验步骤相对简单，使用常规实验设备即可进行。
2.准确可靠：该方法可以充分考虑煤岩中的吸附特性，测试结果相对准确可靠。
3.适用范围广：干燥基容量法可适用于不同类型的煤岩样品，且可以与其他方法相互验证，提高测试精度。
干燥基容量法在煤层气资源开发中具有广泛的应用价值：1.煤层气勘探：通过测定煤岩中甲烷的吸附量，可以评估和预测煤层气资源的储量和分布情况，为煤层气勘探提供重要依据。
2.气藏特性研究：通过测定不同煤岩样品中甲烷的吸附量，可以研究其吸附特性、吸附机制和气-煤相互作用规律，深入了解煤层气气藏的特性。
煤的甲烷吸附测定方法(高压容量法)
5 测定方法 高压容量法测定煤的甲烷吸附量的方法是：将处理好的干燥煤样，装入吸附罐，真空脱气，测定吸附罐的剩余体积，向吸附罐中充入或放出一定体积甲烷，使吸附罐内压力达到平
衡，部分气体被吸附，部分气体仍以游离状态处于剩余体积之中，已知充入(放出)的甲烷体积，扣除剩余体积的游离体积，即为吸附体积。重复这样的测定，得到各压力段平衡压力 与吸附体积量，连接起来即为吸附等温线。当压力由低向高采取充入甲烷气体方式测试时，得到吸附等温线；反之，压力由高向低采取放出甲烷气体方式测试时，得到解吸等温线。 吸附和解吸等温线在高压状态下是可逆的，测定二者之一，在应用上是等效的。
能性。 GB／T 211—1996 煤的全水分的测定方法 GB／T 212—1996 煤的工业分析方法 GB／T 217—1996 煤的真相对密度测定方法
3 测定原理 煤中大量的微孔内表面具有表面能，当气体与内表面接触时，分子的作用力使甲烷或其他多种气体分子在表面上发生浓集，称为吸附。气体分子浓集的数量渐趋增多，为吸附过
煤的甲烷吸附量测定方法(高压容量法)
MT／T 752—1997 中华人民共和国煤炭工业部1997—12—30批准 1998—06—01实施
前言 本标准以国内新型结构类型的实验装置为基础，规定了传统的容量法测定煤的郎格缪(Langmuir)吸附等温线和解吸等温线方法，规定了统一的实验条件，保证高压甲烷吸附量测定 结果的可比性和准确性。 本标准的附录A、附录B、附录C和附录D都是标准的附录。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准由煤炭科学研究总院抚顺分院负责起草。 本标准主要起草人：杨思敬、宁德义、刘云生。 本标准委托煤炭工业部煤炭科学研究总院抚顺分院负责解释。
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》篇一一、引言随着煤层气的开采和利用日益受到重视，如何有效地从低浓度煤层气中提取甲烷成为了关键的技术难题。
变压吸附法作为一种新型的分离技术，因其具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于煤层气中甲烷的富集。
本文将详细探讨变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程。
二、变压吸附法的基本原理变压吸附法是一种基于气体吸附特性的分离技术。
其基本原理是利用吸附剂在不同压力下对气体组分的吸附能力差异，实现气体的分离和富集。
在低浓度煤层气中，甲烷的含量较低，通过变压吸附法，利用特定的吸附剂在特定压力下对甲烷的高效吸附能力，从而达到甲烷的富集。
三、变压吸附法富集甲烷的工艺流程1. 预处理：对原始低浓度煤层气进行除尘、除水等预处理，以减少杂质对后续工艺的影响。
2. 压缩：将预处理后的气体进行压缩，提高其压力，为后续的吸附过程提供条件。
3. 吸附：将压缩后的气体通过吸附剂床层，利用吸附剂对甲烷的高效吸附能力进行甲烷的吸附富集。
4. 解析：将吸附剂床层降低压力或加热，使甲烷从吸附剂中解析出来，得到富集的甲烷气体。
5. 循环：解析出的甲烷气体可进行进一步的处理和利用，同时将解析后的吸附剂进行再生，循环使用。
四、变压吸附法富集甲烷的过程研究1. 吸附剂的选择：选择合适的吸附剂是变压吸附法的关键。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
针对低浓度煤层气的特点，应选择具有高甲烷吸附能力、高选择性、低成本、易再生的吸附剂。
2. 操作条件的优化：操作条件如压力、温度、流速等对变压吸附法的效果有重要影响。
通过实验和模拟，找到最佳的操作条件，提高甲烷的富集效果。
3. 工艺参数的调整：根据实际情况，对工艺参数如压缩比、解析比、循环时间等进行调整，以达到最佳的富集效果。
五、结论变压吸附法是一种有效的低浓度煤层气中甲烷富集技术。
通过选择合适的吸附剂、优化操作条件和调整工艺参数，可以实现甲烷的高效富集。
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》篇一一、引言随着煤层气开采的日益普及，如何有效富集其中的甲烷成为了研究的热点。
低浓度煤层气中甲烷的富集对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。
变压吸附法作为一种有效的气体分离技术，在煤层气甲烷富集领域得到了广泛应用。
本文将详细探讨变压吸附法的工艺流程、操作原理及其在低浓度煤层气甲烷富集中的应用。
二、变压吸附法概述变压吸附法是一种通过改变压力和吸附剂的性质来实现气体分离的技术。
其基本原理是利用吸附剂在不同压力下对气体组分吸附能力的差异，达到分离目的。
该方法具有操作简便、投资成本低、能耗小等优点，因此在煤层气甲烷富集领域具有广泛的应用前景。
三、工艺流程1. 原料气预处理：首先对低浓度煤层气进行除尘、脱硫等预处理，以降低杂质对吸附过程的影响。
2. 吸附过程：将预处理后的原料气通过吸附塔，利用吸附剂对甲烷的吸附作用，实现甲烷与其他气体的分离。
3. 降压解吸：通过降低吸附塔的压力，使吸附剂上的甲烷解吸出来，实现甲烷的回收。
4. 循环利用：解吸出的甲烷经过冷凝、分离等后处理，得到高纯度的甲烷产品，同时吸附剂得到再生，进入下一轮的吸附过程。
四、操作原理变压吸附法的核心在于吸附剂的选择和操作条件的控制。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等，这些吸附剂对甲烷具有较高的吸附能力。
通过改变操作压力，使甲烷在吸附剂上的吸附量发生变化，从而达到分离的目的。
在吸附过程中，原料气中的甲烷被吸附剂吸附，其他气体组分则通过；在解吸过程中，降低压力使吸附剂上的甲烷解吸出来。
五、影响因素及优化措施1. 影响因素：影响变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的因素包括原料气的组成、操作压力、吸附剂种类及性能等。
2. 优化措施：针对不同煤层气的特点，选择合适的吸附剂和操作条件；通过改进工艺流程，提高甲烷的回收率和纯度；加强设备的维护和保养，确保设备的稳定运行。
六、应用前景变压吸附法在低浓度煤层气甲烷富集领域具有广阔的应用前景。
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》范文
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》篇一一、引言随着煤层气的开采和利用日益受到重视，如何有效地从低浓度煤层气中提取和富集甲烷成为了重要的研究课题。
变压吸附法作为一种高效、经济的气体分离技术，在煤层气甲烷富集方面具有显著的优势。
本文将详细介绍变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程。
二、煤层气及其特点煤层气，简称CBM，是指由煤炭地层生成的以甲烷为主要成分的气体。
其特点是甲烷含量较低，常伴随其他杂质气体，如氮气、二氧化碳等。
低浓度煤层气的开采和利用对于提高煤炭资源利用率、减少环境污染具有重要意义。
三、变压吸附法原理变压吸附法是一种基于气体组分在吸附剂上的吸附特性差异实现气体分离的技术。
通过改变压力、温度和气流条件，使得某些气体组分在特定吸附剂上的吸附能力增强，从而达到分离的目的。
该方法具有能耗低、工艺简单、设备紧凑等优点。
四、变压吸附法富集甲烷的工艺流程1. 原料气预处理：对低浓度煤层气进行除尘、除水等预处理，以保证后续吸附过程的顺利进行。
2. 吸附过程：选用合适的吸附剂，通过控制压力和气流条件，使甲烷在吸附剂上发生吸附。
3. 降压解吸：降低吸附床层的压力，使已吸附的甲烷从吸附剂上解吸出来。
4. 重复循环：将解吸出的甲烷与新鲜原料气进行混合，重新进行吸附过程。
通过循环操作，达到持续富集甲烷的目的。
五、关键技术与设备1. 吸附剂的选择：选择具有高吸附容量、高选择性、良好的热稳定性和机械强度的吸附剂是提高甲烷富集效果的关键。
目前常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
2. 变压吸附设备的选择：变压吸附设备包括吸附床层、压缩机、储气罐等部分。
选用结构简单、操作方便、耐压强度高的设备是实现工艺高效运行的重要保障。
六、过程优化与节能减排1. 过程优化：通过调整操作参数（如压力、温度、气流速度等），优化变压吸附过程，提高甲烷的富集效果和回收率。
2. 节能减排：采用先进的节能技术和设备，如高效压缩机、余热回收系统等，降低变压吸附法的能耗，减少环境污染。
《温度冲击对无烟煤中甲烷吸附—解吸特性影响的实验研究》范文
《温度冲击对无烟煤中甲烷吸附—解吸特性影响的实验研究》篇一摘要：本研究针对温度冲击对无烟煤中甲烷吸附与解吸特性的影响进行了实验研究。
通过改变环境温度，观察无烟煤吸附和解吸甲烷过程中的变化规律，为煤矿瓦斯治理和煤层气开发提供理论依据。
本文详细介绍了实验方法、数据处理及分析，并得出相关结论。
一、引言随着煤炭资源的开采和利用，煤矿瓦斯问题日益受到关注。
无烟煤作为重要的煤炭资源之一，其甲烷吸附与解吸特性直接关系到煤矿安全生产和煤层气开发利用。
温度作为影响甲烷在无烟煤中吸附与解吸的重要因素，其变化对甲烷的运移规律具有重要影响。
因此，研究温度冲击对无烟煤中甲烷吸附—解吸特性的影响具有重要意义。
二、实验方法1. 实验材料：选用典型的无烟煤样品，保证其纯净度和均一性。
2. 实验装置：使用甲烷吸附—解吸实验装置，具备温度控制与数据采集功能。
3. 实验过程：首先对无烟煤样品进行预处理，然后在不同温度条件下进行甲烷吸附和解吸实验，记录相关数据。
三、实验结果与分析1. 温度对甲烷吸附特性的影响（1）随着温度的升高，无烟煤对甲烷的吸附量逐渐减少。
这是由于温度升高导致无烟煤分子活动加剧，孔隙结构发生变化，降低了对甲烷分子的吸附能力。
（2）在低温条件下，无烟煤的甲烷吸附能力较强，但随着温度的持续升高，吸附能力逐渐减弱。
这一现象在高温条件下尤为明显。
2. 温度对甲烷解吸特性的影响（1）在解吸过程中，随着温度的升高，甲烷从无烟煤中的解吸速度加快。
这是由于温度升高使得无烟煤分子与甲烷分子之间的作用力减弱，有利于甲烷分子的逸出。
（2）高温条件下，甲烷的解吸量较大，且解吸速度较快。
这为煤矿瓦斯治理提供了有利的条件。
四、数据处理与讨论通过对实验数据的处理与分析，我们得出以下结论：1. 温度是影响无烟煤中甲烷吸附与解吸特性的重要因素。
随着温度的升高，无烟煤对甲烷的吸附量逐渐减少，而解吸速度和解吸量则逐渐增加。
2. 在实际煤矿瓦斯治理和煤层气开发过程中，应充分考虑温度因素的影响，制定合理的瓦斯治理方案和煤层气开发策略。
沁水盆地寺河煤矿煤岩吸附甲烷规律实验研究
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为成都理工大学自主研发的实验装置，该装置具有 恒温功能，能 将 整 个 实 验 过 程 中 温 度 恒 定 在 25 ℃ ； 主要由压力容器、测试容器、计量容器、回压阀、 数据采集系统组成。
实验方法采用高压容量法。主要实验过程包 括以下几个步骤： （ 1） 首先进行气密性检测，并进 行压力容器罐死体积（ 自由体积） 的确定； （ 2） 开启 数据采集系统，启动恒温设备； （ 3） 接通甲烷气瓶， 在 5 MPa 下吸附甲烷 12 h； （ 4） 吸附甲烷后，导出 吸附数据，打开放空阀将甲烷缓慢排出并点燃，清 洗压力容器。
煤层气是一种赋存在煤中的非常规天然气，开 发和利用煤层气资源不仅能缓解我国能源紧张的 局势，还能有效地减少瓦斯事故的发生率，是绿色、 安全、清洁的后备能源。煤层气以游离态和吸附态 赋存，其 中 主 要 以 吸 附 的 状 态 分 布 在 煤 岩 基 质 中［1－10］。前人在 Langmuir 理论基础之上进行了大 量的甲烷吸 附 规 律 研 究［11－16］，但 对 煤 岩 中 甲 烷 吸 附规律的深入研究还较少。本文以沁水盆地寺河 煤矿煤岩为研究对象，选取不同尺寸的煤岩颗粒为 实验样品，测试分析了不同尺寸煤岩颗粒的吸附规 律，旨在为煤层气的勘探、开发提供技术支撑。
实验使用的煤岩吸附仪（ 型号为CBMXF －1 ）
表 1 实验样品 Table 1 Experimental samples
样品编号
J3 －1 J3 －2 J3 －3 J3 －4
煤粉平均 粒径 / mm
5． 00 0． 78 0． 32 0． 20
真实密度 / （ g·cm－3 ）
1． 07 1． 30 1． 67 1． 94
张振兵，邱小龙，袁月琴，李向峰，郝 琦，王 军
两种方法测定煤对甲烷的吸附量的对比分析_丛秀枝
煤是一种多孔性物质 , 天然的吸附剂 。 煤对各 种气体组分均有不同的吸附量 , 甲烷 70% ～ 80%以 吸附状态储集于煤的微孔表面〔1〕, 形成可观的甲烷 资源量 , 供开采和利用 , 同时 , 甲烷的窒息性 , 可燃性 及爆炸性又给煤矿带 来灾害 。 所以 研究煤的吸附 性 , 测定煤对甲烷的吸附 量 , 用于计 算煤层甲烷含 量 , 确定矿井瓦斯涌出量以及计算瓦斯抽出量 , 始终 是煤矿生产中一项基本测试技术和基础参数 。 测定 煤对甲烷的吸附量的方法很多 , 主要有质量法和容 量法 , 目前我国的大专院校 、研究部门及局所采用质 量法的不多 , 主要是采用容量法 。 为考察吸附测试 技术 , 分析方法的可靠性 , 力图进一 步改进测试技 术 , 现对两种测试方法存在的问题和数据结果进行 阐述和分析 。
平衡湿度计
算公式
:Mc=(1
-G2
-G1 G2
)Mad
+
G2 -G1 G2
100
式中 Mc———样品的平衡水分含量 , %;
G1 ———平衡前空气干燥基样品质量 , g; G2 ———平衡后样品质量 , g;
Mad———样品的空气干燥基水分含量 , %。 1.2 测定步骤
(1)试样缸与样品缸体积测定 。 装样前要准确 测定两缸的体积 , 在设定的测量温度下进行 , 其方法
(1)煤样的制备 。 按照 GB474 -1996执行 , 粒 度在 0.25 ～ 0.18 mm之间 。
(2)工业分析 。 按照 GB/T212 -2001执行 , 准 确测定煤样的空气干燥基的水分与灰分 。
恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究
恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究煤作为世界上重要的能源之一，经过近年来的开发和利用，随着燃料来源的减少，煤炭资源已经受到严重的损害。
在燃烧煤炭时，甲烷是一种重要的发电原料，同时也是一种污染物。
因此，研究煤中的甲烷吸附特性具有重要的实用价值。
恒电场的作用是一种电场效应，即添加表面积增加后，添加的表面积上还会存在电势。
恒电场作用下的煤炭表面的吸附特性是由煤炭表面的物理化学性质和结构决定的。
本文旨在探讨恒电场作用下煤吸附甲烷的特征表现。
实验研究中，采用碳与甲烷气体混合物进行吸附试验，探讨恒电场作用下，煤中甲烷的吸附特性。
首先，我们在真空状态下，以气相色谱法测定混合物中甲烷的质量分数。
之后，将试样置入实验室工作电压2KV的电场中，在恒定的电场中进行吸附实验，测量甲烷的吸附量。
实验结果表明：恒电场作用下，煤的表面结构发生变化，存在一定的电荷分布，煤的表面电荷增加，可以吸附更多的甲烷，提高了煤的吸附能力。
同时，煤吸甲烷的吸附量也随着恒电场的作用而增加，表明恒电场对煤吸附甲烷的作用非常明显。
通过本研究发现：恒电场的作用可以改变煤的表面结构，使煤的表面电荷增加，从而提高煤的吸附能力，达到更好的吸附甲烷的效果。
从理论上讲，根据空气动力学的原理，恒电场的作用可以改变空气分子的运动方向，实现对物质的分离。
由此可见，恒电场的作用是一种有效的分离技术，具有重要的应用价值，可以用于提高煤中甲烷的吸附能力。
当前基于恒电场作用的煤吸附甲烷技术已经受到越来越多的重视，但实施煤吸附甲烷技术还有很多不足，主要表现在技术设备方面，需要进一步开发和改进。
总之，恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究结果表明，恒电场可以有效改变煤表面物理化学性质，提高煤的吸附能力，达到优化吸附甲烷的效果，具有重要的应用价值，需要进一步加以开发和完善。
研究表明，恒电场可以有效改变煤表面的结构，提高煤的吸附能力，对吸附甲烷效果具有显著的改善作用。
在燃烧煤炭时，可以利用恒电场的特性，优化煤中甲烷的吸附条件，减少甲烷的排放，实现环保目标。
两种方法测定煤对甲烷的吸附量的对比分析
两种方法测定煤对甲烷的吸附量的对比分析
丛秀枝;张兴华;曲晓明
【期刊名称】《煤矿安全》
【年(卷),期】2008(039)011
【摘要】介绍了采用两种方法测定煤对甲烷的吸附量,通过对结果进行比较分析,得出了采用不同方法测定结果不同的原因,从而为测定实验选择更为可靠的测定方法提供了科学依据.
【总页数】3页(P87-89)
【作者】丛秀枝;张兴华;曲晓明
【作者单位】煤炭科学研究总院,抚顺分院,辽宁,抚顺,113122;煤炭科学研究总院,抚顺分院,辽宁,抚顺,113122;煤炭科学研究总院,抚顺分院,辽宁,抚顺,113122
【正文语种】中文
【中图分类】TD712+.2
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煤的甲烷吸附里测定方法
1 测定原理煤中大量的微孔内表面具有表面能，当气体与内表面接触时，分子的作用力使甲烷或其他多种气体分子在表面上发生浓集，称为吸附。
气体分子浓集的数量渐趋增多，为吸附过程;气体分子复返回自由状态的气相中，表面上气体分子数量渐趋减少，为脱附过程。
表面上气体分子维持一定数量，吸附速率和脱附速率相等时，为吸附平衡。
2 测定装置a) 吸附罐b) 高压截止阀: c) 固态压力传感器: d) 饱和食盐水量管; e) 充气罐： f) 水浴；g) 真空系统: h) 高纯甲烷气:3 测定步骤3.1测定前准备工作3.1.1 煤样处理a) 采集煤层全厚样品(或分层)，除去研石，四分法缩分成1k g ，标准采样要素，装袋，备用；b) 取送样的一半全部粉碎，通过0.17~0.25mm 筛网，取0.17~0.25mm 间的颗粒，称出100g ，放入称量皿。
其余煤样分别按GB/T 217,GB/T 211,GB/T 212测定水分(M ad )、灰分(A d ，A ad )、挥发分(V daf )和真密度TRD 20等；c) 将盛煤样的称量皿放入干操箱，恒温到100℃，保持1h 取出，放入干燥器内冷却；d) 称煤样和称量皿总质量G 1，将煤样装满吸附罐，再称剩余煤样和称量皿质量G 2，则吸附罐中的煤样质童G 为：3.1.2 吸附罐和充气罐体积测定吸附罐体积(V.)包括吸附罐体积和压力表、接头、阀门、连通管的通径体积之和。
校正方法是先将吸附罐连通真空系统，抽成压力为10P a ，关闭阀门，再接通标准量管。
读取量管初始液面高度值，打开阀门，空气进入吸附罐，量管液面上升，液面上升体积值即为吸附罐容积。
如此重复3次，取其平均值。
3.2 吸附等温线测定3.2.1 打开阀门和真空抽气阀，关闭高压充气阀和放气阀。
设定水浴温度为60℃士1℃，开启真空泵，进行长时间脱气，直到真空计显示压力为4 Pa 时，关闭真空抽气阀和各罐阀。
3.2.2 设定水浴温度为试验温度3.2.3 打开高压充气阀和充气幼控制阀，使高压钢瓶甲烷气进入充气罐及连通管，关闭充气罐控制阀，读出充气罐压力值P 1i3.2.4 读出P 1i 后，缓慢打开罐阀门，使充气嫩中甲烷气进入吸附魄，3.2.5 保持7h ，使煤样充分吸附，压力达到平衡，读出平衡压力P i ，并计算出吸附罐内剩余体积的游离甲烷量Q di ，煤样吸附甲烷量△Q i 以及每克煤可燃物吸附甲烷量X i 。
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1 测定原理
煤中大量的微孔内表面具有表面能，当气体与内表面接触时，分子的作用力使甲烷或其他多种气体分子在表面上发生浓集，称为吸附。
气体分子浓集的数量渐趋增多，为吸附过程;气体分子复返回自由状态的气相中，表面上气体分子数量渐趋减少，为脱附过程。
表面上气体分子维持一定数量，吸附速率和脱附速率相等时，为吸附平衡。
2 测定装置
a) 吸附罐
b) 高压截止阀: c) 固态压力传感器: d) 饱和食盐水量管; e) 充气罐： f) 水浴；
g) 真空系统: h) 高纯甲烷气:
3 测定步骤
3.1测定前准备工作
3.1.1 煤样处理
a) 采集煤层全厚样品(或分层)，除去研石，四分法缩分成1k g ，标准采样要素，装袋，备用；
b) 取送样的一半全部粉碎，通过0.17~0.25mm 筛网，取0.17~0.25mm 间的颗粒，称出100g ，放入称量皿。
其余煤样分别按GB/T 217,GB/T 211,GB/T 212测定水分(M ad )、灰分(A d ，A ad )、挥发分(V daf )和真密度TRD 20等；
c) 将盛煤样的称量皿放入干操箱，恒温到100℃，保持1h 取出，放入干燥器内冷却；
d) 称煤样和称量皿总质量G 1，将煤样装满吸附罐，再称剩余煤样和称量皿质量
G 2，则吸附罐中的煤样质童G 为：
3.1.2 吸附罐和充气罐体积测定
吸附罐体积(V.)包括吸附罐体积和压力表、接头、阀门、连通管的通径体积之和。
校正方法是先将吸附罐连通真空系统，抽成压力为10P a ，关闭阀门，再接通标准量管。
读取量管初始液面高度值，打开阀门，空气进入吸附罐，量管液面上升，液面上升体积值即为吸附罐容积。
如此重复3次，取其平均值。
3.2 吸附等温线测定
3.2.1 打开阀门和真空抽气阀，关闭高压充气阀和放气阀。
设定水浴温度为60℃士1℃，开启真空泵，进行长时间脱气，直到真空计显示压力为4 Pa 时，关闭真空抽气阀和各罐阀。
3.2.2 设定水浴温度为试验温度
3.2.3 打开高压充气阀和充气幼控制阀，使高压钢瓶甲烷气进入充气罐及连通管，关闭充气罐控制阀，读出充气罐压力值P 1i
3.2.4 读出P 1i 后，缓慢打开罐阀门，使充气嫩中甲烷气进入吸附魄，
3.2.5 保持7h ，使煤样充分吸附，压力达到平衡，读出平衡压力P i ，并计算出
吸附罐内剩余体积的游离甲烷量Q di ，煤样吸附甲烷量△Q i 以及每克煤可燃物吸
附甲烷量X i 。
3.2.6 依次重复6.2.3、6.2.4、6.2.5步骤，逐次增高试验压力，可测得n 个Q ci 、Q di 、△Q i ，及X i 值。
由于充气罐向吸附罐充气为逐次充入的单值量，而充入
吸附罐的总气量是各单值量的累计量，
同时，随试验压力的增高达0. 5 MPa 以上后，吸附平衡时间应改为4 h 。
3.2.7 按逐次测得的P i ，及X i 作图，即为郎格缪吸附等温线，并代入式(4)用最
小二乘法求得直线的斜率S(1/a)和截距I(1/ab)，
3.3 解吸等温线测定
3.3.1 测定按6.2.6的最大平衡压力P 1i 开始，打开放气阀，关闭高压充气阀，
使连通管形成常压。
3.3.2 吸附罐在水浴中保持4h ，使吸附嫩内甲烷气达到吸附平衡，读出P i2，按式20计算出该压力段
罐内剩余体积的游离甲烷量Q di 。
3.3.3依次重复6.3. 1 ,6. 3. 2 步骤，逐次放出甲烷气和降低试验压力，可测得n-1个Q ci 、Q di 、△Q i ，及X i 值。
3.3.4当测至第:点时(最后一点)，由于6.2.3测定吸附等温线的第1个平衡压
力P 1不能与测定解吸等温线的第二个点的平衡压力完全重
3.3.5 由于6.2测定中为逐次向吸附罐充入气体，已按式(16)进行累加，直接取得各平衡压力r 下对应的累计吸附量△Q i 或X i 此为吸附等温线;而解吸等温线测
定时是逐次放出气体，所取得的为各压力
段的吸附量△Q i 或X i ，故需按下式进行累加，才能取得各平衡压力下对应的累计
吸附量，此为解吸等温线:。