镜煤有机溶剂逐级抽提的甲烷吸附响应及其作用机理.pdf

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1、2012年9月，第l8卷，第3期，500—504页September2012，Vo1．18，No．3，P．500-504镜煤有机溶剂逐级抽提的甲烷吸附响应及其作用机理陈润，秦勇江苏省煤基CO捕集与地质储存重点实验室(中国矿业大学)，徐州221008摘要：利用二硫化碳、苯、丙酮和四氢呋喃对不同煤级5件镜煤样品逐级抽提，测试了原煤和抽余物对甲烷的吸附特性，分析了产生抽余物吸附性差异的动力学原因。研究发现，逐级抽提改变了镜煤的吸附性，改变方向和幅度取决于煤化作用程度的高低，第二次煤化作用跃变对抽余物吸附性的变化起着关

2、键作用。研究认为，镜煤抽余物吸附性的改变可能起源于物理扩容和化学缩容两种主要机理。二硫化碳一级抽提对长焰煤一焦煤早期阶段煤样产生物理扩容效应，对焦煤后期～贫煤阶段煤样则产生化学缩容效应。苯二级抽提和四氢呋喃四级抽提对煤吸附性的损伤以化学缩容作用为主，丙酮三级抽提则主要表现为物理扩容效应。关键词：镜煤；逐级抽提；甲烷；等温吸附；吸附势中图分类号：P618．11文献标识码：A文章编号：1006～7493(2012)03—0500—05MethaneAdsorptionResponseofStepwise-Solve

3、nt-ExtractedVitrainsandPossibleDrivingMechanismCHENRun，QINYonggaKeyLaboratoryofCoal—basedCO2CaptureandGeologicalStorage，JiangsuProvince(CUMT)，Xuzhou221008，China高Abstract：Fivesetsofvitrainsampleswereextractedinstepwithorganicsolventssuchascarbondisulfide，benz

4、ene，acetoneHandtetrahydrofuran．Theisothermalmethaneadsorptivityoftherawandextractedsampleswasmeasured，andthedynamicsof校theadsorptiondifferencesamongextractedsampleswereanalyzed．Itwasfoundthatthestepextractionchangestheadsorptivity地butthechangedirectionandmag

5、nitudedependsonthecoalificationdegree，inwhichthesecondcoalificationjumpplaysakeyaroleontheadsorptionchange．Itwassuggestedthatthechangemaybeoriginatedintwomajormechanisms，i．e．，thephysical贡expansionandchemicalshrinkageofadsorptionspace．Carbondisulfideextractio

6、nproducesaphysicalexpansionefectto学flallme，gasandearlycokingcoalsbutachemicalshrinkageeffecttolatecokingcoalandanthracite．Damageofthebenzeneandtetrahydrofuranextractionstotheadsorptivityismainlyresultedfromchemicalshrinkageandtheeffectofacetoneextractionis报m

7、ainlyexpressedasthephysicalexpansion．Keywords：vitrain；step—extraction；methane；isothermaladsorption；adsorptionpotentialFirstauthor：CHENRun，Ph．D．；E—mail：chenrun@cumt．edu．cn煤对气体的吸附行为和机理一直是煤层气eta1．，2008；LaxminarayanaandCrosdale，2002；地质学研究的焦点，不仅与煤级、煤的物质组崔永君，2003；

8、张丽萍等，2006；陈振宏等，成、孔隙结构等内在因素有关(Clarksonand2008)，而且也受温度、压力、湿度等外部条件Bustion，1999；BustinandClarkson，1998；Day的影响(Dayeta1．，2008；Kroosseta1．，2002；收稿日期2012—03—11；修回日期：2012—04—18基金项目国家自然科学基金重点项目(40730422)；