无烟煤基质表面CO_2和CH_4的吸附热力学分析

作者：武腾飞; 都喜东; 郝宇; 李琪琦

来源：煤矿安全, 2020, 51(07): 189-194+199.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2020.07.040

• 吸附热力学
• 二氧化碳
• 甲烷
• 吸附亲和力
• 等量吸附热
• 无烟煤

以四川煤田无烟煤为研究对象,采用高精度智能重量吸附仪测定了288、308、328 K 3个温度下CO2和CH4的吸附等温线,分析了CO2和CH4在煤基质表面的吸附热力学特性。结果表明:CH4的亨利常数低于CO2,CH4在煤基质表面的吸附亲和力较弱;温度可以降低亨利常数,进而减弱CO2和CH4与煤的相互作用;CH4的负值的吉布斯自由能变和表面势能大于CO2,CO2在煤上吸附的自发性更高,吸附也更容易;随着压力增大,负值的吉布斯自由能变和表面势能逐渐减小,高压更有利于气体的吸附;CO2的等量吸附热和熵变随吸附量的增加呈现增加趋势,而CH4的等量吸附热和熵变随吸附量的增加呈现降低趋势;CO2的等量吸附热和熵变大于CH4。

• 单位
  煤科集团沈阳研究院有限公司; 东华理工大学; 煤矿安全技术国家重点实验室; 重庆工程职业技术学院