煤中吸附的甲烷含量可以占到總吸附量80-90%以上,了解煤中的甲烷吸附不僅有利于提高煤層氣的采收率,而且對煤與甲烷同時開采具有重要的指導(dǎo)意義。影響煤對甲烷吸附能力的因素較多,其中煤變質(zhì)程度對煤的吸附特性影響較大。本文通過選取不同變質(zhì)程度煤巖進行等溫吸附實驗,結(jié)合吸附熱和吸附勢理論獲取煤巖的熱動力變化規(guī)律,并建立相應(yīng)的等溫吸附曲線預(yù)測模型。本文對8組不同變質(zhì)程度煤樣進行基礎(chǔ)物性分析,鏡質(zhì)體反射率R_o,m值處于0.48-2.59%之間。由低溫液氮吸附回線形態(tài)可知低階煤主要包含開放性孔,中階煤以一端封閉的不透氣孔為主,高階煤以細(xì)瓶頸型孔和狹縫孔為主。通過傅里葉紅外光譜測試得到隨著煤階的升高,脂肪鏈長度先增加后縮小,脂肪類小分子和含氧官能團不斷脫落,芳香環(huán)縮聚程度增加。基于微孔填充(D-A和D-R模型)、Freundlich吸附和Langmuir單層吸附理論,評價煤對甲烷的吸附過程。吸附模型關(guān)聯(lián)度由高到低為:D-A模型>Langmuir模型>D-R模型>Freundlich模型,表明煤對甲烷的吸附不是單純的單分子層吸附,更大量存在微孔填充現(xiàn)象或者多分子層...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1甲烷吸附模型示意圖（a，Langmuir單分子層吸附模型；b，BET多分子層吸附模型；c，微孔填充理論）

緒論6圖1-1甲烷吸附模型示意圖（a，Langmuir單分子層吸附模型；b，BET多分子層吸附模型；c，微孔填充理論）前人在吸附理論方面建立了多種模型且不同的吸附模型之間差異較大，但共同的是基本都考慮了界面的剩余力場理論。界面兩側(cè)物質(zhì)的不均一性導(dǎo)致吸附劑表面分子受力不平衡，產(chǎn)生剩....

圖1-2技術(shù)路線圖

緒論14圖1-2技術(shù)路線圖1.4完成工作量及研究成果在完成國內(nèi)外大量文獻調(diào)研工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計并確定了實驗方案和技術(shù)路線。通過多種實驗技術(shù)手段分析得到不同煤階煤的物理及化學(xué)結(jié)構(gòu)具有差異性，基于此，開展不同煤階煤吸附特性及其熱動力學(xué)變化規(guī)律研究工作。并且基于吸附熱和吸附勢理論，進行....

圖2-1實驗煤樣取樣位置分布圖

不同變質(zhì)程度煤巖煤質(zhì)基礎(chǔ)特性研究16圖2-1實驗煤樣取樣位置分布圖表2-1煤樣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測定表煤樣編號工業(yè)分析與元素分析結(jié)果(%)顯微組分含量（%）Ro,m(%)水分煤階Mad灰分Aad揮發(fā)分Vdaf固定碳FCad鏡質(zhì)組V惰質(zhì)組I殼質(zhì)組LST2.9215.9241.9547.116....

圖2-2煤巖顯微照片（a，ST；b，BP；c，ML；d，LL-1；e，HEXH；f，YQ）

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文17圖2-2煤巖顯微照片（a，ST；b，BP；c，ML；d，LL-1；e，HEXH；f，YQ）2.2煤樣傅里葉紅外光譜分析（FTIR）傅里葉紅外光譜測試主要依照表面分子紅外光譜圖來識別煤表面分子官能團的種類和含量。煤中主要包含三種類型官能團：甲基等....

本文編號：3934428