煤体吸附CH4及CO2热力学特性试验研究
来源：中国安全科学学报杂志2018年第6期北京时间：
作者：林海飞, 蔚文斌, 李树刚, 严敏, 白杨
单位：1 西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054; ；2 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西 西安 710054
摘要：为揭示煤吸附CH4和CO2热力学机制,选取新疆硫磺沟的煤样进行不同温度下的CH4和CO2等温吸附试验,利用Langmuir、Freundlich、D-R吸附理论模型对等温吸附曲线进行拟合,基于吸附势能理论研究煤样吸附CO2和CH4的热力学特性。研究表明:不同温度条件下煤样吸附CH4和CO2曲线均符合Langmuir、Freundlich、D-R模型;CH4和CO2吸附势能均随着吸附量增大而降低,其等量吸附热和吸附熵变均随着吸附量增加呈上升趋势,并且CO2的吸附势能、吸附热、吸附熵变均大于CH4;CH4和CO2吸附熵随温度升高总体呈降低趋势,其吸附势能不仅受表面力场影响,也受吸附焓和吸附熵的影响;CO2等量吸附热受分子间竞争及微孔填充的影响。吸附热力学参数能用来表征煤体吸附特性,可从热力学角度揭示煤体表面竞争吸附的实质。
关键词：甲烷,二氧化碳,吸附势能理论,等温吸附,吸附热
基金资助：国家自然科学基金重点资助(51734007);国家自然科学基金资助(51674192,51604220)。
