He對煤中CH4的置換效應研究.pdf

1、基于高壓容量法，本文對制備的煤樣進行CH4及He的吸附-解吸實驗和不同條件下注入He置換煤中甲烷實驗，研究了煤對CH4和He的吸附-解吸規(guī)律以及驗證高壓注氣過程中壓力變化對置換效應的影響。
　　通過陽泉礦區(qū)15號煤樣對單組分氣體CH4和He的吸附-解吸實驗表明,煤對He的吸附量可以忽略不計，從分子極性、臨界溫度及分子直徑方面的分析也證實了He為非吸附性氣體，僅具有驅替作用；從孔徑分布、孔型及吸附勢角度解釋了煤對CH4吸附曲線的滯后

2、現(xiàn)象。根據(jù)高壓注氣和等壓擴散條件下He對煤中CH4的置換效應實驗結果，從定性和定量的角度分析了兩種條件下He對煤中CH4的置換效應，結果表明：高壓下注入He后，吸附過程中壓力不變，游離氣體量和氣體濃度變化很小,但隨著注入He壓力的增大，置換量和置換率呈現(xiàn)出先增大后減小，平衡壓力為0.84MPa時達到最大，分別為0.02cm3/g和0.1％，但數(shù)值很小，當吸附平衡壓力為2.5MPa時，置換量趨于0；在等壓擴散條件下，注入He壓力越大，擴散

3、穩(wěn)定后平衡壓力越大，置換量和置換率也隨之增大，注氣壓力為2.5MPa時達到最大值，分別為2.45cm3/g、8.17%。
　　從道爾頓發(fā)分壓定律及擴展的Langmuir方程對高壓注氣下He對煤中CH4的置換效應進行分析，高壓注入He對煤中CH4的解吸有很弱的置換作用，且這種置換作用并不是因為注入He降低了CH4的分壓，而是由于煤對He并非絕對不吸附造成CH4進行微量解吸；從宏觀角度及擴展的Langmuir方程對等壓擴散下He對煤中