聲場促進(jìn)煤中甲烷解吸的機(jī)理研究

【摘要】：實(shí)驗(yàn)研究了不加聲場和加聲場條件下煤中甲烷的解吸特性。研究得出:兩種條件下甲烷的解吸動力學(xué)曲線形狀一致,能用經(jīng)驗(yàn)公式、擴(kuò)散模型、滲透模型來描述,且擴(kuò)散模型能較好地描述甲烷氣體的解吸特性;甲烷在解吸過程中,初始解吸速度較快,隨時(shí)間的增加,解吸速度越來越慢,且初始解吸速度隨氣壓增大而增大;聲場作用下甲烷的解吸總量大于不加聲場作用,解吸總量增加20%～30%;甲烷在煤體中的擴(kuò)散可用單一擴(kuò)散模型描述,聲場作用使單一擴(kuò)散模型的傳質(zhì)傅里葉級數(shù)增大、傳質(zhì)畢歐準(zhǔn)數(shù)減小。研究表明,聲場作用使煤體內(nèi)部擴(kuò)散阻力減小,傳質(zhì)速度加快,擴(kuò)散能力增強(qiáng),有助于促進(jìn)甲烷的解吸擴(kuò)散。 【作者單位】： 重慶大學(xué)西南資源開發(fā)及環(huán)境災(zāi)害控制工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 聲場 甲烷 解吸 機(jī)理
【基金】：國家自然科學(xué)創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50621403);國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50904082) 教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(109130) 重慶市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(CSTC2009BB6354)
【分類號】：TD712
【正文快照】： 煤層是一種典型的雙重介質(zhì),煤基質(zhì)中存在大量孔隙和微裂隙,具有很大的比表面積,對甲烷具有極強(qiáng)的吸附能力,甲烷主要以物理吸附的形式吸附在煤基質(zhì)的內(nèi)表面。煤對甲烷的吸附/解吸特性與煤的孔隙結(jié)構(gòu)、變質(zhì)程度[1]、灰分與水分[2-3]等內(nèi)在因素有關(guān),而且與氣體壓力[4]、溫度[5]

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