快速热解褐煤焦的低温氮吸附等温线形态分析

利用热力工况与实际煤粉锅炉相似的管式沉降炉，在快速热解条件下制备了不同粒度及不同热解时间的元宝山褐煤煤焦试样，采用美国Micromeritics公司ASAP2020自动吸附仪测定各煤焦试样的低温氮吸附等温线，对吸附等温线形态的分析表明，不同粒度及不同热解时间的煤焦，其吸附等温线都是典型的Ⅱ型吸附等温线，说明其具有较连续的完整的孔系统，孔径范围是从小至分子级孔(孔径约0.86 nm)，大至无上限孔(相对而言).由吸附回线分析，各煤焦试样的孔隙可能是由大量一端封闭的盲孔（一端封闭的圆形孔、一端封闭的平行板状孔、一端封闭的楔形孔或一端封闭的锥形孔）以及部分的裂缝形孔组成.     

基于低温液氮实验的不同煤体结构煤的孔隙特征及其对瓦斯突出影响

采集淮南煤田3个不同矿区13-1煤层、焦作矿区中马村煤矿二1煤层不同分层的不同煤体结构煤样进行低温液氮吸附试验,分析研究了不同煤体结构构造煤的孔隙特征。由此将构造煤的低温液氮回线划分为H1、H2、H3三类,构造煤的孔隙划分为4类：两端开口的孔,一端开口的孔,墨水瓶形孔和狭缝形孔。碎裂煤中主要为一端开口的圆筒形孔和两端开口的圆筒形孔;碎粒煤和糜棱煤则主要包含狭缝形平板孔、墨水瓶形孔和一端开口的圆筒形孔。研究表明：构造煤对气体的吸附一般发生在孔径3.3 nm左右的孔隙;随煤体破坏强度增大,比表面积和孔体积的分形维数均在增大。综合孔隙特征研究结果,对糜棱煤、碎粒煤煤层分布发育地区容易引发瓦斯突出的机制进行了探讨。     

不同煤种微孔隙特征及其对突出的影响

为了考察不同煤种微孔隙特征及其对突出的影响,对不同变质程度的煤样进行低温氮吸附试验,分析了不同变质程度煤吸附等温线及吸附回线的类型,并划分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,测定了煤中微孔形态及微孔隙分布随煤变质程度变化的关系,并讨论了微孔形态及其分布对突出的影响.结果表明,随着煤变质程度增加,煤中微孔形状由大孔变为小孔,由封闭孔变为开放孔,且特殊形状的细颈瓶状孔也有所增加,微孔数量也随之增加,导致比表面积增大,吸附瓦斯增多.但微孔扩散不畅,易诱发突出.突出煤体具有Ⅲ型等温线特征.     

基于液氮吸附法对煤的孔隙特征研究与应用

为了探讨煤微孔隙孔径分布特征和孔结构特征,结合不同变质程度煤及不同煤体结构煤的液氮吸附试验结果,对煤的孔隙特征和液氮吸附—脱附曲线特征进行了分类研究,并将分类结果与煤储层评价结合进行了综合研究。研究结果表明:煤的液氮吸附曲线属于BET分类方案的Ⅱ型吸附等温线。依煤的孔径特征将液氮吸附曲线划分为3类:以微孔为主的A1类;以微孔和小孔为主的A2类;以微孔、小孔、中孔为朱的A3类。同时,据煤的孔隙类型将煤的液氮脱附回线划分为3类:D1型以一端开口的孔为主;D2型以孔径小于4 nm的一端开口孔为主,大于4 nm以两端开口的孔和墨水瓶孔为主,同时含有少量的一端开口的孔;D3型主要为狭窄的缝形孔。在煤层气勘探开发有利区预测时应该首选A2D3型煤储层,在煤层气含量相同的情况下应该首选A3D3型煤储层。     

基于低温液氮吸附实验的成庄井田3号煤孔隙特征研究

煤的孔隙特征控制着煤的吸附、扩散和渗流特性,采用低温液氮吸附实验对成庄井田3号煤孔隙特征进行了研究。结果表明:煤中孔径小于4 nm的孔隙多为一端开口孔,孔径大于4 nm的孔隙多为两端开口的孔、墨水瓶孔和少量一端开口的孔;煤中孔隙主要为过渡孔和微孔,大孔、中孔不甚发育,使得煤孔比表面积相对较大、孔容相对较小,有利于煤层气的吸附、凝聚储集和扩散运移。     

低透气性煤孔隙结构研究

为了研究低透气性煤的孔隙结构特征,采用低温氮吸附法和压汞法对桂箐煤矿M9无烟煤软煤层进行试验研究,结果表明:煤的孔径分布较广泛,从微孔到可见孔及裂隙均有发育,其中微孔最为发育,孔面积最大,占总比表面积的98%以上,有利于瓦斯的储存,而构成渗透容积的大、中孔及裂隙发育较少。煤的吸附-脱附和进、退汞曲线均不重合;脱附和退汞曲线均有拐点;退汞效率低,这说明煤中存在一端封闭的不透气孔和细颈瓶型孔,导致其透气性较差,不利于瓦斯的扩散及渗流,降低了抽采效率,容易发生煤与瓦斯突出。     

基于低温氮吸附法的海拉尔盆地褐煤孔隙特征研究

为了研究海拉尔盆褐煤的孔隙发育特征,采集了海拉尔盆地7个矿区的煤样,利用低温液氮吸附法对褐煤孔隙结构特征以及孔径分布特征进行研究,讨论了分形维数与比表面积、孔隙结构之间的关系。结果表明:研究区褐煤低温氮吸附回线可以划分为3类;三种类型的吸附回线对应不同的孔径分布特征,从I型到III型,褐煤样品的孔径分布表现为从10～100nm向小于10nm过渡,煤岩样品的比表面积和孔体积逐渐增加;以相对压力0.5为分界点,存在两个分形维数D_1和D_2,不同吸附曲线类型的煤样分形维数D_2呈现出Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型的规律。     

二连盆地群低煤阶煤储层孔隙发育特征研究

以二连盆地群霍林河盆地和白音华盆地低煤阶煤储层为研究对象,通过对煤储层物性特征、压汞曲线类型、孔径分布特征、孔隙结构类型划分的分析,研究低煤阶煤储层孔隙结构对煤层气吸附解吸的影响。结果表明:二连盆地群低煤阶煤储层孔隙系统发育良好,孔隙度较大,孔隙度Ⅳ煤组ⅢA煤3-1煤;孔隙结构以小微孔、大孔为主,孔径小于100 nm的小微孔和孔径大于1 000 nm的大孔对孔容贡献最大;基于孔隙孔径分布比例及孔径对煤层气储集和渗流的作用,把研究区孔隙结构类型划分为ⅡC封闭吸附型、ⅡO开放吸附型、ⅠC封闭渗流型、ⅠO开放渗流型4类,其中ⅡO开放吸附型最有利于煤层气的富集和产出;将霍林河盆地Ⅳ煤组、ⅢA煤储层和白音华盆地3-1煤储层相比较,ⅢA煤孔隙结构最有利于煤层气储集和开发。     

大佛寺井田煤储层孔隙特征

对采自大佛寺煤矿侏罗系中统延安组4上、4#煤的煤样,采用压汞、低温液氮吸附、扫描电镜等测试方法,系统分析大佛寺井田煤储层孔隙大小分布特征、孔隙类型、孔隙成因类型。研究表明,大佛寺井田4上、4#煤储层孔隙度为2.70%~6.30%,以小孔为主(10~100nm),孔隙类型以墨水瓶状或细颈瓶形孔为主,孔隙成因类型均属于原生孔中的组织孔。大佛寺井田4#煤储层裂隙发育(一般为5~20μm),渗透性好,对煤层气开发有利。     

基于液氮吸附实验探讨煤变质作用对煤微孔的影响

针对46块不同煤阶的煤岩样品,在低温液氮吸附试验的基础上,结合镜质体反射率测试、工业分析和扫描电镜实验手段,从吸附-脱附曲线形态、孔径分布、FHH分形特征等几个方面对煤储层微孔特征进行研究,全面分析了煤的变质作用对煤中微孔体积、BET比表面积等的影响。结果表明:随着煤阶的升高,煤储层孔隙类型由开放性透气孔向一端封闭的不透气孔、墨水瓶形孔转变;微孔所占总孔容的百分比整体上显现递增的趋势;微孔体积和BET比表面积随煤阶的升高呈现出高—低—高的变化规律,其最低值出现在烟煤和无烟煤煤阶间。     

泥煤对稀土元素铈、镝、铕的吸附性能研究

在静态条件下，研究了泥煤对稀土金属离子Ce^4＋、Dy^3＋和Eu^2＋的吸附特性。结果表明，泥煤对稀土金属离子有较强的吸附性能，pH是影响吸附的主要因素，吸附过程符合动力学一级方程，吸附平衡数据符合Freundlich、Langmuir及DR模型。吸附过程自发不可逆，且放出热量，提高温度对吸附不利。泥煤对三种元素的平衡吸附量不同，讨论了泥煤用于处理稀土元素废水的可行性。     

活化膨润土吸附Pb~(2+)离子的研究

研究了热活化及酸活化的膨润土对重金属 Pb2 +离子的吸附。结果表明 ,活化膨润土对Pb2 +离子具有较强的吸附性能 ,p H值是影响吸附的主要因素 ,较高温度热活化的膨润土具有最大的吸附容量 ,基本符合 Langmuir吸附等温线 ,离子交换和表面络合反应是主要吸附形式     

粉煤灰颗粒吸附剂处理含磷废水的试验研究

以粉煤灰为主要原料,掺加少量黏土,经混合、成球、高温焙烧制成粉煤灰颗粒吸附剂,研究该吸附剂对含磷废水的处理能力,并采用单因素试验来确定影响因素.结果表明,吸附剂的吸附特性受吸附时间、吸附剂投加量、搅拌速度、pH值、温度等因素影响,且粉煤灰颗粒吸附剂符合Langmuir吸附等温吸附方式.     

TBP萃取铋电解液中的锑

研究用TBP从铋电解液中萃取分离锑铋,考察了溶液中锑铋以单组分存在时,初始水相酸度、TBP浓度和相比对锑铋萃取分离的影响,绘制了锑铋的萃取等温线。结果表明,有机相组成为25%TBP-7%辛醇-磺化煤油,初始水相酸度为6 mol/L,萃取相比O/A=1∶1时,锑的萃取分配比最大,铋的分配比较小。对于实际铋电解液中萃取分离锑铋,铋电解液盐酸浓度为4 mol/L,相比O/A=1∶1,有机相组成为25%TBP-7%辛醇-磺化煤油时,锑的萃取率为65%;经过3级逆流萃取,锑的萃取率达94.2%。     

韩城地区构造煤类型与孔隙特征

利用扫描电镜、压汞法、低温氮吸附和等温吸附试验对韩城地区煤岩样品的综合分析,探讨了韩城地区构造煤孔隙特征。研究表明：同一煤级,碎裂煤层理、裂隙发育,在富水文地质单元等条件影响下多被矿物质充填,孔隙连通性变差;碎粒煤、糜棱煤显微构造、外生裂隙发育,气孔大量出现促使渗流孔隙显著恢复,隔水性能强造成矿物质变少,孔隙连通性变好...     

煤的原生孔结构对煤层渗透性的影响

煤层透气性是评价瓦斯抽放及煤层气开发的重要参数之一,研究煤层渗透性影响因素对于提高煤层透气性、提高瓦斯抽放效率都有积极的意义。通过试验研究,考察了煤的低温氮吸附等温线及吸附回线,并探讨了孔形意义,分析了煤的原生孔结构对煤层渗透性的影响。     

鄂尔多斯盆地煤储层低温氮吸附孔隙分形特征研究

在利用低温氮吸附法测试鄂尔多斯盆地煤储层孔隙分布的基础上 ,计算了煤样的孔容及比表面分维数 ,并分析了煤储层对甲烷的吸附能力与孔隙分维之间的关系。研究表明随着比表面分维数的增加 ,煤储层兰氏体积减小 ,而兰氏压力增加 ,随着孔容分维数的增加兰氏体积减小。     

由黑龙江配煤制备的活性炭对苯酚吸附性能研究

配煤生产活性炭是近年来开发的一项新技术,本研究对七台河煤与依兰混合煤,采用KOH化学活化法在氮气保护下制得高比表面活性炭,研究其对水溶液中苯酚的吸附性能。热力学研究结果表明,吸附符合Freundlich吸附等温模型,其对苯酚的吸附量随温度的升高而下降,吸附热力学参数△H为-9.6108 kJ·mol-1,△S为-20.0541 J·mol-1·K-1,△G均为负值。该研究结果进一步促进了活性炭制备工艺新技术在国内外的推广应用,并提高了我国活性炭产品在国际市场的竞争力。     

活化斜发沸石吸附除水中氟的研究

采用静态吸附法研究了盐酸活化斜发沸石的吸附除氟性能，研究了活化酸浓度、pH值、接触时间、吸附剂量等对吸附的影响。结果表明，活化斜发沸石的吸附性能随活化酸浓度的增加而提高。活化斜发沸石吸附氟在2h内可以接近达到吸附平衡。溶液pH对吸附性能影响很大，吸附的最佳pH值约为4。吸附等温线可用Freundich吸附等温线方程描述，吸附速率可用拟二级动力学方程描述。     

碳羟磷灰石对废水中铅离子吸附研究

利用废弃蛋壳制备碳羟磷灰石（简称CHAP），并用作去除废水中Pb^2＋的吸附剂。考查了pH值、吸附时间、温度、吸附剂用量以及Pb^2＋初始浓度等因素对吸附效果的影响。结果表明：0．6g／L的CHAP对750mg／L的Pb^2＋的去除率高达99．9％，吸附容量达到1243．75mg／g。CHAP对Pb^2＋吸附的吸附等温线均符合Freundlich和Langmuir两种模式，从Freundlich方程中的常数1／n=0．0184可知，该吸附反应为吸热自发反应，且反应速率快。