高低温环境下煤对瓦斯的吸附平衡及热力学研究_中国煤炭行业知识服务平台

高低温环境下煤对瓦斯的吸附平衡及热力学研究

作者

岳基伟岳高伟谢策
单位

河南理工大学安全科学与工程学院河南理工大学土木工程学院
摘要

在高低温环境下测定了3种变质程度煤的瓦斯吸附等温线,并通过Sips模型进行拟合,同时对瓦斯吸附的焓变、吸附自由能和熵变等热力学参数进行计算分析,研究结果表明:随环境温度降低,煤表面吸附均一性的γ值线性减小,即吸附不均一性增强;吸附焓变(ΔH)为负值,表明吸附是放热的,且焓变随着温度降低线性减小;不同变质程度煤的焓变—温度线交于温度为0℃(273.15 K)的点;吸附自由能(ΔG)为负值,表明甲烷在煤上的吸附过程为自发过程;随环境温度降低,熵变(ΔS)越大,吸附过程越容易进行,瓦斯吸附量也越大。
关键词

高低温环境瓦斯吸附吸附热力学Sips模型
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51274090)；河南省科技攻关计划项目(142102310268)；中国博士后科学基金项目(2013M531673)；河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地开放课题(WS2012B01)；