交变电场作用下煤吸附甲烷特性的研究

对交变电场作用下煤吸附／解吸甲烷特性进行了研究。结果表明：交变电场作用下：各煤样吸附甲烷的量仍很好地遵从Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程,交变电场的作用减弱了煤的吸附能力和解吸能力,并且减缓了含甲烷煤的解吸过程,但对煤的饱和吸附量和最大解吸量影响不大。     

恒电场作用下煤吸附甲烷特征的研究

研究了四川白皎低变质无烟煤在直流１ ２００ Ｖ 下吸附甲烷的特征．结果表明：外加电场作用下煤吸附甲烷仍符合Ｌａｎｇｍ ｕｉｒ 等温吸附式, 吸附与解吸的动力学也符合三常数扩散控制模型和二常数经验公式; 恒电场使煤对甲烷的吸附能力降低 （ｂ 常数减小）, 但对动力学参数的影响不大．     

甲烷在成型纳米活性炭中的吸附动力学特性

为提高天然气储气装置的单位体积储气量,模压成型的大尺寸吸附剂得到越来越多的应用,有关甲烷在这种吸附剂的吸附动力学问题也成为关注热点。采用差压穿透实验,在较宽广的温度和压力范围内测量了甲烷在成型纳米活性炭中吸附过程的表面扩散系数,利用Maxwell-Stefan模型分析了表面扩散、Knudsen扩散和黏性流扩散对总吸附过程的影响以及与温度和压力变化的相关性,并根据实验结果导出表面扩散系数的经验关联式。研究结果表明,在实验温度和压力范围内,表面扩散对甲烷在纳米活性炭型炭中的吸附过程起主导作用,但在低压条件下Knudsen扩散也非常重要。随压力升高,表面扩散系数趋于定值,而黏性流扩散作用持续增强,成为吸附过程的重要影响因素。     

煤对超临界甲烷的吸附与解吸特性研究

研究了晋城和潞安煤对超临界 CH4的吸附与解吸特性 ,利用 SPSS软件对 Lang-muir,BET,D- R和 D- A四个模型对煤 CH4吸附和解吸实验数据进行拟合 ,并分别检验了实验数据的拟合程度 .结果表明 :煤吸附和解吸过程并不可逆 ,煤解吸 CH4时的吸附量要比煤吸附 CH4时的吸附量高 ;这些模型对煤吸附和解吸过程中的吸附 CH4实验数据都具有较好的拟合 ,D- A提供了最好的拟合 ,Langmuir的拟合度最差 ;各模型对解吸数据的拟合度要比吸附数据的拟合度好 .     

煤的原子分子结构及吸附甲烷机理研究进展

总结了煤的原子径向分布与微晶结构、稠环芳烃的电子光谱规律与煤的颜色间的关系、煤与CH4分子的相互作用、无烟煤及其炭化样吸附／解吸甲烷的热力学和动力学过程等内容的研究与发展，结果表明：(1)低阶煤的微晶参数d002，Ic和Ia随含碳量呈阶段性变化，其微晶结构特征与纤维素的结构有关，并可用煤化度p定量描述煤化过程中煤的微晶结构变化。(2)煤中存在13个苯环以上稠环芳香结构单元，(3)甲烷分子与煤表面的相互作用各向异性，最大作用势(吸附势)为2．65kJ／mol，旋转势垒为1．34kJ／mol，预计吸附振动光谱的跃迁基频为53cm^-1。(4)煤对甲烷的饱和吸附量几乎不随温度变化，炭化样与活性炭的饱和吸附量则随温度的降低而线性增大；从煤制备的炭化样，以及活性炭的吸附热都接近甲烷液化热，而煤的吸附热则高出近一倍。(5)煤层(粒)吸附解吸甲烷的动力学过程可用通用的一级组合模型和实用的吸附(解吸)扩散控制模型来描述，其三常数动力学公式中的初始吸附(解吸)率Q0／Qmax可作为煤与瓦斯突出预测指标。(6)甲烷在无烟煤中的扩散系统为～10^-10cm^2／s，扩散活化能为14．3kJ／mol；甲烷在煤中的扩散实为通过微孔的流动。     

温度对煤和炭吸附甲烷的影响

用容量法测定了不同温度下甲烷在无烟煤及其炭化亲上的吸附特性。结果表明甲烷在无烟及其炭化样上吸附平衡时间分别由５０℃时的５ｈ和３ｈ增加到－２１℃时的２５ｈ和１６ｈ，吸附热分别为１５ＫＪ／ｍｏｌ和１２ＫＪ／ｍｏｌ。     

汞在腐植酸上的吸附与解吸特征

彩虹方头鱼(Paracheirorloninnesi)和阳离子树脂半透膜囊在添加和未添加腐植酸的铜溶液中的暴露实验显示，树脂半透膜囊和鱼对游离铜的吸收与体系游离铜浓度均成线性关系。实测数据表明，腐植酸能够抑制鱼鳃对铜的吸收；     

煤分子结构对煤层气吸附与扩散行为的影响

对煤的芳香单元延展度、芳香单元堆砌层数以及包括不同缺陷和含氧官能团类型的表面结构对煤层气吸附与扩散的影响进行了研究。采用Monte Carlo模拟方法及分子动力学模拟方法分别得到了煤层气的吸附量与扩散系数,模拟温度为303 K,压力为10 MPa。研究结果表明,单位质量的煤对甲烷的吸附量随着芳香单元堆砌层数的增加而降低,缺陷和含氧官能团的存在不利于甲烷的吸附。甲烷的扩散随着芳香单元延展度的增加呈现出一个N形的复杂变化过程,单缺陷和羰基的存在有利于煤层气的扩散,煤结构中大的裂隙更有利于煤层气的扩散。最后,基于煤层气的微观影响因素和宏观运移行为提出了煤颗粒径向不均质的煤层气扩散微观模型。     

型煤的甲烷吸附以及NMR实验研究

原煤吸附甲烷其吸附量不高,而且孔隙不均匀,但是型煤不但吸附量大大增加,而且孔隙均匀,孔隙度也可以随意控制(一定范围内)。利用三轴渗透仪等装置对型煤的吸附解吸进行了实验,通过改变轴压、围压、孔隙压观测其对甲烷吸附量的影响。然后利用RecCore系列全直径核磁共振仪进行回波串及其T_2谱的测量研究。     

土壤中镉的吸附解吸研究进展

综述了土壤中镉的危害性和赋存形态,分别介绍了土壤中镉的吸附解吸动力学模型和动力学特征,并分析了土壤中的镉吸附解吸过程的影响因素,包括环境因素(温度)、土壤质地(有机质和pH)、外源材料(海泡石、石灰、生物炭、复合材料、柠檬酸、EDTA和表面活性剂)等因素,较系统地探究土壤中镉吸附解吸的本质和特征,介绍了国内外最新的研究进展,为土壤中的镉污染研究及后续修复治理提供理论依据与技术支持。     

突出区煤吸附甲烷特性的差异

采用容量法对突出区煤在吸附甲烷特性上的差异进行了研究,结果表明：吸附常数ａ、ｂ值越大,煤突出的危险性越大;低压吸附的动力学过程遵从二常数经验公式：Ｑ（ｔ）＝αβｔ／１＋βｔ和三常数扩散控制模型：Ｑ（ｔ）＝Ｑ０＋Ｑｄ∞√１－ｅｘｐ（－Ｂｔ）,且动力学参数也可用作预测煤突出的指标。     

煤焦的燃烧特性和动力学模型研究

对煤燃烧基础研究的最新进展情况进行了综述,重点介绍了有关煤焦燃烧特性研究、其常用的研究方法及燃烧动力学模型的发展状况,并提出了以煤部分气化、部分燃烧集成优化的煤分级利用的研究方向。     

煤粉燃烧动力学参数的试验

在研究煤粉动力学参数时 ,采用的方法主要有以下几种 :热重分析、DTFS和小型热模试验。采用自制的气固反应动力学试验装置 ,通过气体成分的连续检测 ,对几种煤粉的反应动力学过程进行了试验研究 ,并通过数学计算 ,确定了煤粉燃烧过程的一些动力学参数 ,如燃烧速率、颗粒表面温度 ,反应活化能和指前因子。除无烟煤之外 ,本文还选择烟煤进行了尝试性试验。所得结果 ,对工业流化床反应器的设计有一定的指导意义。     

水在沸石上的脱附动力学

本文研究了水在沸石上的脱附特性,提出了脱附动力学模型。用实测的脱附动力学数据进行拟合,得出了脱附速率常数和脱附表观活化能。并根据水在吸附柱内脱附的实测数据,得出了脱附温度和气速与脱附时间的关系。     

甲烷水合物分解动力学

根据两种测量水合物分解动力学的方法———恒定分解压力法及压力变化法 ,采用气体水合物静力学实验装置测定了甲烷水合物的分解动力学数据 .由建立的分解动力学模型计算了甲烷水合物的分解速率 ,较好地拟合了所测得的实验数据 .实验数据验证了分解速率和水合物平衡压力下的逸度与实验压力下的逸度之差有关 ,计算的分解活化能为 73.3kJ·mol^-1(甲烷 ) .