含水煤岩超临界吸附模型对比研究：D-A+k模型优胜

本文主要探讨了含水煤岩在超临界等温吸附条件下的吸附行为及其经典吸附模型的适用性。作者韩文成、李爱芬和方齐针对甲烷在煤层中的实际吸附情况，通过一系列实验研究，考察了不同温度（30℃和60℃）和含水率（从0%到6%）下的吸附现象。他们选择了Langmuir模型、Dubinin-Radushkevich (D-R)模型、Dubinin-Astakhov (D-A)模型，以及考虑到煤层气溶解和煤岩膨胀影响的改进模型（如Langmuir+k模型、D-R+k模型和D-A+k模型）来进行数据分析。 在实验中，发现Langmuir模型、D-R模型和D-A模型在中压和高压环境下与实际测量数据存在较大的偏差，其均方根误差范围大约在0.01~0.06之间，这意味着这些模型在描述含水煤岩的超临界吸附时并不精确。相比之下，改进后的吸附模型，特别是D-A+k模型，展现出更高的拟合精度，其均方根误差显著减小，范围在0.002~0.009，这表明它能更准确地反映实际吸附过程。 研究还揭示了一个重要的趋势：随着含水率的增加，含水煤岩的饱和吸附量呈现出逐渐降低的趋势。在30℃和60℃的实验条件下，当含水率从0%增加到6%，甲烷的饱和吸附量分别下降了7.92%和2.49%。此外，温度对饱和吸附量的影响也显著，随着温度的升高，即使是干煤样，其饱和吸附量也会有所减少，这表明温度变化对超临界吸附过程有着不可忽视的影响。 本文的研究结果对于理解和预测含水煤岩在超临界条件下的吸附行为具有重要意义，尤其是在煤层气开采和储藏过程中，选择合适的吸附模型对于提高效率和减少误差至关重要。D-A+k模型因其高精度和适应性，被推荐用于这类应用中，但实际操作中仍需根据具体条件进行调整和优化。