超临界状态下的煤岩吸附解吸实验：CO2互动研究

"超临界状态下煤岩吸附/解吸二氧化碳的实验" 本文是关于煤炭行业中的一项科学研究，旨在探讨超临界状态下煤岩对二氧化碳（CO2）的吸附和解吸特性。这一研究对于理解煤层气开采过程中的CO2注入策略具有重要意义。实验选取了山西屯留矿的瘦煤和寺河矿的无烟煤作为样本，通过ISO-300型等温吸附实验仪，在不同温度（35℃、45℃、55℃）和最高压力超过CO2临界压力的条件下进行实验。 研究结果显示，当处于超临界状态时，随着压力增加，用容量法测定的吸附量会达到峰值，但这个数值并不表示煤样的实际吸附量，而是Gibbs吸附量。为了获取煤岩在高压下吸附和解吸CO2的真实情况，研究人员依据煤岩吸附CO2的物理本质进行了计算。实验数据表明，超临界状态下煤岩吸附CO2的真实量遵循Langmuir吸附曲线，随着吸附压力上升，Gibbs吸附量与绝对吸附量之间的差距逐渐增大。 温度的变化对煤样的饱和吸附量有显著影响，随着温度升高，饱和吸附量会下降。同时，研究还发现，在相同条件下，高变质程度的无烟煤相对于瘦煤具有更高的CO2饱和吸附能力。此外，实验数据证实，在超临界状态下，煤样对CO2的绝对吸附等温线和解吸等温线是可逆的，这意味着吸附和解吸过程可以相互转换，这对于预测和控制CO2在煤层中的动态行为至关重要。 这项工作为煤层气开采中CO2注入参数的选择提供了理论支持，对于优化煤层气开发过程中的环保措施，以及提高CO2封存效率具有实践价值。同时，它也为理解超临界状态下的物质吸附行为提供了新的见解，对于相关领域的研究具有参考意义。