甲烷及二氧化碳在不同煤階煤內(nèi)部的吸附擴散行為

【摘要】：采用容量法確定吸附量的方法,基于Fick第二定律,在吸附平衡壓力約為1.4 MPa,溫度為35～65℃的實驗條件下,研究了甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)在不同煤階煤內(nèi)部的吸附擴散行為。研究結(jié)果表明:Fick第二定律能夠很好地描述CH4及CO2在不同煤階煤內(nèi)部的擴散行為;CH4和CO2有效擴散系數(shù)隨著吸附溫度的升高而增大,同時有效擴散系數(shù)和煤階(利用鏡質(zhì)組最大反射率Ro,max表征)之間呈現(xiàn)"U"形關(guān)系;相同條件下,同種煤樣的CO2有效擴散系數(shù)高于CH4;CH4和CO2在不同煤階煤內(nèi)部的擴散主要受微孔內(nèi)部的表面擴散控制。 【作者單位】： 中國科學(xué)院過程工程研究所多相復(fù)雜系統(tǒng)國家重點實驗室;中國科學(xué)院研究生院;中國神華煤制油化工有限公司北京研究院;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷 二氧化碳 煤 吸附 擴散 Fick第二定律
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(40672100) 中國科學(xué)院過程工程研究所“百人計劃”資助項目(0924051164)
【分類號】：O552.33
【正文快照】： 地質(zhì)封存能夠有效緩解CO2引發(fā)的氣候變化問題[1],其中利用深部不經(jīng)濟性煤層封存CO2技術(shù)憑借其獨特的環(huán)境效益(減少CO2排放)和經(jīng)濟效益(回收副產(chǎn)品煤層氣———CH4)成為目前研究熱點[2]。據(jù)估計:全球范圍內(nèi)CO2的煤層封存容量可達300～964 Gt[3];封存過程中回收的CH4資源量可以

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