煤對CO2的解吸實驗及熱力學參數研究
摘要：為研究煤對CO2的解吸過程及其熱力學特性,采用吸附常數測定儀在303~343K,解吸平衡壓力從5MPa到0.1MPa情況下進行煤對CO2的解吸實驗,得到了4種煤樣對CO2的解吸等溫曲線。研究4種煤樣在不同溫度時對CO2解吸等溫線變化規律以及對應的吸附模型,并計算得到煤對CO2解吸過程中的等量吸附熱。結果表明:隨解吸體系溫度升高,CO2對煤表面不均勻程度的敏感性逐漸降低。因此,溫度在303~323K之間時,4種煤樣對CO2的解吸過程符合Freundlich模型;在333~343K時,煤樣對CO2的解吸等溫線符合Langmuir模型。煤對CO2解吸的特征溫度分別為:270K(LHG)、277K(WW)、278K(LG)和298K(WJL),解吸特征溫度隨煤變質程度的升高而升高。煤對CO2的解吸過程中等量吸附熱在吸附量為0.1mmol/g時在-60~-90kJ/mol之間變化;CO2氣體在煤表面解吸過程中的等量吸附熱隨吸附量的增加呈Qst=cln(N)+d的對數降低規律,煤對CO2的解吸能力隨吸附量的增加而逐漸增強。研究結果對CO2在煤表面的吸附解吸機理的研究以及利用CO2在增產煤層氣方面的應用提供一定的參考。
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