煤孔隙結(jié)構(gòu)和煤對(duì)氣體吸附特性研究.pdf

1、本文利用物理化學(xué)、界面化學(xué)、煤化學(xué)、煤巖學(xué)等知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上借助計(jì)算機(jī)作為輔助工具對(duì)煤孔隙結(jié)構(gòu)和煤吸附CH4、N2、CO2及CH4/CO2二元混合氣體吸附特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本研究對(duì)于豐富煤孔隙特征、煤層氣和瓦斯理論，特別是對(duì)注CO2提高煤層采收率和CO2的埋藏具有重要意義。
　　對(duì)于煤孔隙結(jié)構(gòu)的研究采用壓汞法和低溫液氮吸附法，并從孔徑分布、孔容分布和比表面積分布來(lái)表征煤孔隙特征。壓汞法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明煤具有發(fā)育的大孔和微孔

2、結(jié)構(gòu)，微孔和小孔對(duì)于侵入的汞有滯留作用，無(wú)煙煤的孔容和比表面積都大于煙煤。液氮法實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明煤對(duì)液氮的吸附量具有異?，F(xiàn)象，該異?，F(xiàn)象是由于煤為非剛性吸附劑，即煤吸附和解吸液氮后可引起煤基質(zhì)膨脹和收縮。為利用異常吸附數(shù)據(jù)來(lái)表征煤孔隙結(jié)構(gòu)，特采用常規(guī)、特殊處理方法和線性、最大值校正法，分別采用圓筒孔和平行板孔等效模型對(duì)煤孔隙的孔容和比表面積進(jìn)行計(jì)算，校正結(jié)果表明最大值校正法是可行性的。計(jì)算結(jié)果表明煤的小孔和微孔是煤吸附的主要空間。
　

3、　本文在對(duì)晉城和潞安煤對(duì)純CH4、N2、CO2及CH4/CO2二元混合氣體吸附/解吸特性研究的基礎(chǔ)上，對(duì)二煤純氣體吸附數(shù)據(jù)采用SPSS、線性回歸法和EXCEL法對(duì)Langmuir、BET、D-A和D-R吸附模型進(jìn)行擬合，最后利用擬合參數(shù)對(duì)煤吸附特性、煤孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步研究。研究表明：煤對(duì)CO2具有優(yōu)先吸附特性，但特殊情況下出現(xiàn)了CH4優(yōu)先吸附特性；擬合參數(shù)可從一定角度解釋煤的吸附特性和煤吸附/解吸過(guò)程中煤孔隙結(jié)構(gòu)的變化，但由于擬合過(guò)程