CO2和CH4在异质煤粒子上的超临界过渡吸附过程 基于吉布斯表面过剩模型
Kun Zhang1, Mengya Ma2, Shuxun Sang3
1State Key Laboratory of Digital and Intelligent Technology for Unmanned Coal Mining, Anhui University of Science & Technology, Huainan 232001, China.
对二氧化碳 (CO2) 封存的深层煤层的调查揭示了不同的吸附行为. 二氧化碳呈现异常吸附,在过渡到类似液体的超临界阶段之前达到峰值,与甲 (CH4) 不一样.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 石油工程是石油工程中的一个.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 深层煤层是二氧化碳 (CO2) 捕获的潜在水槽.
- 了解煤炭中二氧化碳和甲 (CH4) 的吸附行为对于评估封存潜力至关重要.
- 气体过渡到超临界状态显著影响吸附机制.
研究的目的:
- 调查中国深层煤层中二氧化碳吸附-封存潜力.
- 在不同温度和压力下分析CO2和CH4的吸附行为.
- 为了模拟吸附过程,使用细分吸附相密度合适模型.
主要方法:
- 高压吸附实验使用重力测量方法对来自中国各地区的煤样进行高压吸附实验.
- 在不同温度条件下进行的实验.
- 应用细分吸附相密度 (ρa) 适配模型来分析绝对吸附量 (ma).
主要成果:
- 吸附机制在气体到超临界过渡期间在四个不同的阶段从微孔填充演变为多层吸附.
- 分段合适模型准确地描述了在低压下微孔填充和在超临界状态下多层吸附.
- 由于密度变化,CO2在超临界状态下表现出明显不同于CH4的吸附行为,显示出异常高的吸附值.
结论:
- 深层煤层中二氧化碳吸附受到其过渡到超临界状态的显著影响.
- 二氧化碳的液态超临界阶段在高压下促进吸附的逐渐增加.
- 在进入类似液体的超临界阶段之前,二氧化碳吸附达到最大,突出显示了其封存潜力.
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