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寺河3号煤甲烷吸附解吸热力学特征.pdf
第39卷第9期 煤 炭 学 报 Vol.39 No.9
2014年 9月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Sep. 2014
-
白建平,张典坤,杨建强,等.寺河3号煤甲烷吸附解吸热力学特征[J].煤炭学报,2014,39(9):1812 1819.doi:10.13225/ ki.
jccs.2014.8015
BaiJianping,Zhang Diankun,YangJianqiang,et al.Thermodynamic characteristics of adsorption-desorption of methane in coal seam 3 at
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Sihe Coal Mine[J].Journal of China Coal Society,2014,39(9):1812 1819.doi:10.13225/ ki.jccs.2014.8015
寺河3 号煤甲烷吸附解吸热力学特征
1,2 1,2 3 3
白建平 ,张典坤 ,杨建强 ,张 辉
(1.国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室,山西 晋城 048204;2.山西蓝焰煤层气集团有限责任公司,山西 晋城 048006;3.西安科技大学
地质与环境学院,陕西 西安 710054)
摘 要:为研究煤层气排采过程CH 解吸内在热力学特征及水蒸汽在排水降压产气过程中的作用
4
机理,在20,25,30,35,40 ℃五个温度点对寺河3 号无烟煤(WY)进行等温吸附解吸实验,利用
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Clausius Clapeyron方程计算等量吸附热和极限吸附热。 结果表明,升压(吸附)过程和降压(解吸)
过程极限吸附热分别为23.31kJ/ mol和24.02 kJ/ mol,属于物理吸附,但后者大于前者。 从热力学
角度看,吸附解吸平衡体系中,降压不足以导致煤层甲烷解吸,但降压促使液态水在煤孔隙中形成
局部低压,水分子汽化,水蒸汽分子在煤孔隙表面吸附产生的吸附热约为40 kJ/ mol,远大于甲烷吸
附热,水蒸汽吸附置换煤孔隙表面吸附的甲烷,最终导致甲烷解吸。
关键词:甲烷;吸附;解吸;热力学;寺河矿
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中图分类号:P618．11 文献标志码:A 文章编号:0253 9993(2014)09 1812 08
Thermodynamic characteristics of adsorption-desorption of methane in
coal seam 3 at Sihe Coal Mine
1,2 1,2 3 3
BAI Jian-ping ,ZHANG Dian-kun ,YANGJian-qiang ,ZHANG Hui
(1.State Energy Key Laboratory of Jo
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