【摘要】：為揭示不同粒徑下煤樣的瓦斯吸附熱力學(xué)特性,選擇典型礦井煤樣進(jìn)行不同粒徑、溫度條件下的瓦斯等溫吸附實(shí)驗(yàn),利用Clausius-Clapeyron方程計(jì)算出各煤樣等量吸附熱;根據(jù)Langmuir方程建立了含標(biāo)準(zhǔn)平衡壓力常數(shù)的瓦斯吸附自由能方程,得到其吸附自由能;通過Gibb-Helmholtz方程獲得各煤樣的吸附熵。研究結(jié)果表明:不同粒徑、溫度影響因素下的煤體瓦斯吸附過程依舊可用Langmuir方程表征;不同粒徑煤樣瓦斯等量吸附熱、吸附自由能和吸附熵均小于0,變化范圍分別為-14.19~-22.27 k J/mol、-4.83~-6.72 k J/mol和-28.20~-51.32 J/(mol·K);隨著粒徑增大,煤樣瓦斯等量吸附熱、吸附自由能、吸附熵均增大;隨著溫度升高,煤樣瓦斯吸附自由能、吸附熵逐漸降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,煤體瓦斯吸附過程是一種放熱、自發(fā)、熵減小的物理吸附過程。
[Abstract]:In order to reveal the thermodynamic characteristics of gas adsorption of coal samples with different particle sizes, the isothermal adsorption experiments of coal samples with different particle sizes and temperatures were carried out, and the adsorption heat of each coal sample was calculated by Clausius-Clapeyron equation. According to the Langmuir equation, the gas adsorption free energy equation with standard equilibrium pressure constant was established, and the adsorption entropy of each coal sample was obtained by Gibb-Helmholtz equation. The results show that the adsorption process of coal gas under the influence of different particle size and temperature can still be characterized by Langmuir equation. The adsorption free energy and adsorption entropy of coal samples with different particle sizes are less than 0, ranging from -14.19 ~ 22.27 k / mol ~ (-1) J / m ~ (-1) to 4.83 ~ (3) ~ 6.72 k J/mol and -28.20 ~ (-1) ~ 51.32 J / (mol K);, respectively. With the increase of particle size, the adsorption heat, adsorption free energy and adsorption entropy of coal sample gas increase, and with the increase of temperature, the adsorption free energy of coal sample gas decreases gradually. The experimental results show that the gas adsorption process of coal body is a physical adsorption process of exothermic spontaneous and entropy decreasing.
【作者單位】： 新疆維吾爾自治區(qū)煤炭科學(xué)研究所;西安科技大學(xué)教育部西部礦井開采及災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西安科技大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;
【分類號(hào)】：TD712

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本文編號(hào)：2318476