He對(duì)煤中CH4的置換效應(yīng)研究.pdf

1、基于高壓容量法，本文對(duì)制備的煤樣進(jìn)行CH4及He的吸附-解吸實(shí)驗(yàn)和不同條件下注入He置換煤中甲烷實(shí)驗(yàn)，研究了煤對(duì)CH4和He的吸附-解吸規(guī)律以及驗(yàn)證高壓注氣過(guò)程中壓力變化對(duì)置換效應(yīng)的影響。
　　通過(guò)陽(yáng)泉礦區(qū)15號(hào)煤樣對(duì)單組分氣體CH4和He的吸附-解吸實(shí)驗(yàn)表明,煤對(duì)He的吸附量可以忽略不計(jì)，從分子極性、臨界溫度及分子直徑方面的分析也證實(shí)了He為非吸附性氣體，僅具有驅(qū)替作用；從孔徑分布、孔型及吸附勢(shì)角度解釋了煤對(duì)CH4吸附曲線的滯后

2、現(xiàn)象。根據(jù)高壓注氣和等壓擴(kuò)散條件下He對(duì)煤中CH4的置換效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從定性和定量的角度分析了兩種條件下He對(duì)煤中CH4的置換效應(yīng)，結(jié)果表明：高壓下注入He后，吸附過(guò)程中壓力不變，游離氣體量和氣體濃度變化很小,但隨著注入He壓力的增大，置換量和置換率呈現(xiàn)出先增大后減小，平衡壓力為0.84MPa時(shí)達(dá)到最大，分別為0.02cm3/g和0.1％，但數(shù)值很小，當(dāng)吸附平衡壓力為2.5MPa時(shí)，置換量趨于0；在等壓擴(kuò)散條件下，注入He壓力越大，擴(kuò)散

3、穩(wěn)定后平衡壓力越大，置換量和置換率也隨之增大，注氣壓力為2.5MPa時(shí)達(dá)到最大值，分別為2.45cm3/g、8.17%。
　　從道爾頓發(fā)分壓定律及擴(kuò)展的Langmuir方程對(duì)高壓注氣下He對(duì)煤中CH4的置換效應(yīng)進(jìn)行分析，高壓注入He對(duì)煤中CH4的解吸有很弱的置換作用，且這種置換作用并不是因?yàn)樽⑷際e降低了CH4的分壓，而是由于煤對(duì)He并非絕對(duì)不吸附造成CH4進(jìn)行微量解吸；從宏觀角度及擴(kuò)展的Langmuir方程對(duì)等壓擴(kuò)散下He對(duì)煤中