无烟煤及无烟煤基活性炭对甲烷的吸附解吸性能研究

【摘要】： 本文主要研究无烟煤及无烟煤基活性炭对甲烷的吸附/解吸性能。分析影响吸附/解吸性能的主要因素,如温度,压力,水分,煤粒度的大小等,从而得出最佳吸附/解吸条件,指导甲烷吸附材料的选择、设计和制备。 本文主要做了以下工作:一,以宁夏优质太西无烟煤为吸附剂,将其粉碎至一定的粒度,研究粒度大小对吸附解吸性能的影响;二:以太西优质无烟煤为原料,经过炭化、活化制备活性炭,然后以活性炭为吸附剂对甲烷进行吸附解吸.研究.三,对比了同等条件下无烟煤和活性炭对甲烷的吸附/解吸的差异。 研究结果表明:温度,压力,水分是影响无烟煤和活性炭对甲烷吸附/解吸性能的主要外因。活性炭对甲烷的吸附能力远大于无烟煤,说明比表面积、孔结构是影响炭材料对甲烷吸附/解吸性能的关键因素。 【关键词】：无烟煤 无烟煤基活性炭 吸附 解吸
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TD84
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 选题的背景9-11
• 1.2 甲烷的开发和利用现状11-15
• 1.2.1 甲烷净化提纯技术11
• 1.2.2 变压吸附技术的利用现状11-12
• 1.2.3 吸附剂及其研究方法12-13
• 1.2.4 吸附剂的分类13-14
• 1.2.5 煤吸附甲烷的研究现状14-15
• 1.2.6 煤吸附甲烷的机理15
• 1.2.7 吸附理论的研究现状15
• 1.3 选题的意义15-16
• 1.4 本问题的研究内容和方法16-18
• 1.4.1 研究内容16
• 1.4.2 方法16-18
• 2 煤样的采集及对甲烷的吸附解吸18-37
• 2.1 煤样采集及处理18-21
• 2.1.1 实验仪器及实验条件18-20
• 2.1.2 实验步骤20-21
• 2.2 煤样的孔容和孔径分布21-24
• 2.2.1 吸附等温线21-23
• 2.2.2 煤孔隙分类23-24
• 2.3 吸附理论24-25
• 2.4 实验25-30
• 2.4.1 煤样处理25-27
• 2.4.2 样品缸自由空间体积的确定27-28
• 2.4.3 吸附等温曲线的测定28
• 2.4.4 解吸等温曲线的测定28
• 2.4.5 甲烷吸附/解吸可逆性分析28-29
• 2.4.6 甲烷解吸速度分析29
• 2.4.7 吸附解吸—扩散控制模型29-30
• 2.5 影响吸附量的因素30-33
• 2.5.1 温度对饱和吸附量的影响31-32
• 2.5.2 水分的影响32
• 2.5.3 其他因素的影响32-33
• 2.6 煤吸附特征的研究33
• 2.7 煤吸附甲烷的过程33-34
• 2.7.1 煤吸附甲烷的本质33-34
• 2.7.2 煤吸附甲烷的理论研究34
• 2.8 无烟煤对甲烷的吸附-解吸数据及结果探讨34-35
• 2.9 煤对甲烷的吸附解吸特征35-37
• 2.9.1 煤的孔隙裂隙结构35-36
• 2.9.2 煤层甲烷的吸附与解吸36-37
• 3 活性炭的制备及对甲烷的吸附-解吸37-51
• 3.1 活性炭的发展动态和趋势37-40
• 3.1.1 活性炭的发展状态37-39
• 3.1.2 活性炭的发展趋势39-40
• 3.1.3 我国活性炭的现状40
• 3.2 原料的选取40-41
• 3.3 活性炭生产工艺选择41
• 3.4 活性炭的制备41-45
• 3.4.1 物理活化法41-43
• 3.4.2 化学活化法43-44
• 3.4.3 化学物理活化法44
• 3.4.4 其它制备方法44-45
• 3.5 制备45-46
• 3.5.1 收率的测定45-46
• 3.5.2 碘吸附性能的测定46
• 3.6 活性炭吸附等温线46-48
• 3.7 活性炭对甲烷的吸附解吸数据及结果探讨48-49
• 3.8 影响吸附量的因素49
• 3.9 分析49
• 3.10 甲烷在活性炭上的脱附性能与活性炭孔结构的关系49-50
• 3.11 本章小结50-51
• 4 结论51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-57
• 附录57
• 攻读硕士期间发表论文情况57

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