多个模型描述了超临界CO2在中高等级煤炭上的动态吸附行为
Yuchen Zhang1, Nan Fan1,2, Yansheng Wang1
1College of Safety and Emergency Management Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, PR China.
煤炭上的超临界二氧化碳吸附是动态的. 兰穆尔-弗朗德利希和杜比宁-阿斯塔霍夫模型最适合于煤炭上的二氧化碳吸附,准确地描述了不同压力和温度的行为.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 将二氧化碳 (CO2) 注入深层煤层可以提供永久的封存,并增强煤床甲的产量.
- 现有的超临界吸附模型往往忽略了CO2吸附行为的动态变化与压力和温度的变化.
研究的目的:
- 分析超临界二氧化碳在中高级煤炭上的动态吸附行为.
- 为了比较不同超临界吸附模型在不同压力和温度条件下对多余吸附能力的适配精度.
主要方法:
- 异热吸附实验是在使用磁悬浮称重异热吸附装置对 antracite 和焦炭进行的.
- 实验是在305.15,308.15,318.15,328.15和338.15K的温度下进行的.
主要成果:
- 兰木尔-弗伦德利希 (L-F) 和杜比宁-阿斯塔霍夫 (D-A) 模型显示了最高的平均适应度,超过了超临界的兰木尔和传统的兰木尔单层模型.
- 吸附过程分为低压,中压和高压部分,具有不同的分子吸附行为,包括微孔填充,不和多层吸附和过渡孔填充.
- 温度显著影响二氧化碳吸附层厚度在炭石上,对焦煤的影响较小.
结论:
- L-F和D-A模型对于描述中高等级煤的动态超临界二氧化碳吸附是有效的.
- 了解压力和温度依赖的吸附机制对于优化二氧化碳封存和煤层中甲回收至关重要.
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