低温氮吸附中煤阶对临界填充孔径的影响

为探究煤岩吸附理论及煤层气吸附机制,首先选用6种不同煤阶煤样进行低温氮(N_(2))吸附试验,分析煤中填充态N_(2)分子的临界填充孔径(CPSD);然后通过密度泛函理论(DFT)和微孔填充理论(TVFM)分析试验等温线特征,得到煤中完成微孔填充的临界填充压力(CFP)以及CPSD;最后结合相对压力分段法,通过Langmuir方程-D-A方程-BET方程拟合验证分析结果。研究表明:煤阶由低到高,煤样N_(2)吸/脱附等温线由II型向I型过渡;低阶煤中以微孔填充和单分子层吸附形式赋存的N_(2)分子比例大于高阶煤;煤阶由低到高,CPSD呈先减后增趋势;6种煤样的CPSD在1.61~2.19 nm之间,煤阶越高,CPSD范围越小。