煤表面非均勻勢阱吸附甲烷特性數(shù)值模擬

【摘要】：利用蒙特卡洛方法建立了煤與甲烷吸附動力學(xué)的數(shù)值模型,并對兩種非均勻勢阱煤樣模型的吸附甲烷過程進(jìn)行計算,分析其在不同溫度與吸附壓力下吸附甲烷特性以及吸附熱的變化規(guī)律。研究表明:非均勻勢阱煤樣模型等溫吸附過程與理想朗格繆爾曲線有明顯不同,等壓吸附過程可利用負(fù)指數(shù)規(guī)律精確描述。煤樣模型勢阱深度分布的非均勻特征對煤與甲烷吸附熱,以及吸附量對于溫度和壓力的敏感性均有一定影響。通過對不同吸附壓力下吸附速率參數(shù)b的擬合計算,推導(dǎo)出非均勻勢阱等溫吸附方程,物理實驗驗證表明該方程對真實煤樣吸附解吸甲烷過程的描述比理想朗格繆爾方程更加精確。 【作者單位】： 太原理工大學(xué)原位改性采礦教育部重點實驗室;太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 吸附勢阱 非均勻 吸附壓力 溫度 吸附熱
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(21373146;51304142) 山西省研究生優(yōu)秀創(chuàng)新基金資助項目(20150016)
【分類號】：TD712
【正文快照】： 煤與甲烷吸附為物理吸附,是甲烷分子在與煤孔隙表面發(fā)生碰撞并滯留的物理現(xiàn)象[1-2],在吸附過程中,還伴隨有吸附熱放出[3]。吸附體系的溫度、壓力與吸附量是吸附現(xiàn)象的基本參數(shù),朗格繆爾方程在假定煤表面吸附勢阱均勻且單層吸附的條件下,確立了等溫吸附過程中甲烷吸附量,吸附壓

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